Nanjing Mor Dağ Astronomik Gözlemevi ve 70 kurum ortaklaşa "Çift Nötron Yıldızı Birleşmesi" nin ilk yerçekimi dalgasını yayınladı
16 Ekim, Pekin saatiyle 22: 00'de Nobel Ödülü'nün ardından, LIGO alanı bir kez daha gişe rekorları kıran bir haberi başlattı! Çin'deki LIGO / Virgo Yerçekimsel Dalga Gözlemevi ve Nanjing Mor Dağ Gözlemevi, Almanya'daki Avrupa Güney Gözlemevi ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki NASA dahil olmak üzere 70'den fazla kooperatif astronomik kurum aynı anda basın toplantıları düzenledi. İnsanlık tarihinde ilk kez "çift nötron yıldız birleşmesinin" neden olduğu yerçekimi dalgasının gözlemlendiği açıklandı.
LIGO cihazı tarafından gözlemlenen çift kara deliklerin birleşmesinin neden olduğu önceki dört yerçekimi dalgası olayından farklı olarak, bu yeni gözlem Fermi Teleskopu (gama ışını), Chandra Uzay Teleskobu (X-ışını) ve Çok Büyük Teleskopu ( Optik ve kızılötesi dahil olmak üzere çeşitli dünyaca ünlü teleskoplardan, Hubble (optik ve kızılötesi) ve Atacama'dan (milimetre / milimetre altı dalga dizisi) yapılan gözlemler, görünür ışıktan, radyo bantlarından gama ışınlarına vb. Gözlemleri içerir. Elektromanyetik dalga bandı.
ABD Doğu Saati (20:41, Pekin Saati) 17 Ağustos günü saat 8: 41'de, LIGO bu yerçekimi dalgası sinyalini yakaladıktan sadece 2 saniye sonra, ABD Fermi Gama Işını Teleskobu aynı kaynaktan gama ışınlarını gözlemledi. Şiddet. Bu, insanlık tarihinde ilk kez yerçekimi dalgası gözlemevi ve elektromanyetik dalga teleskopunun aynı astrofiziksel olayı aynı anda gözlemlemesidir. Yerçekimi dalgası astronomisi ve geleneksel astronomi arasındaki yakın işbirliği ile temsil edilen Multi-messenger astronomi çağının gelişini işaret ediyor.
Şekil Çift nötron yıldızı birleşmesi
California Teknoloji Enstitüsü'ndeki LIGO veri analizi ekibinin başkanı Profesör Alan Weinstein, "İkili nötron yıldızlarının birleşmesinin neden olduğu yerçekimi dalgalarını aramak için onlarca yıldır çok çalışıyoruz. O gün, nihayet rüyamız gerçek oldu." Tennessee Üniversitesi'ndeki Astrofizik Profesör Michael Gidley, "Çoklu algılama yöntemleriyle birleştirilen çok mesajlı astronomi, astronomi ve astrofiziğin birçok alanını keşfetmek için yeni yollar açacaktır."
Çinin ilk uzay X-ışını astronomik uydusu, Smarteye HXMT teleskopu ve Çinin Antarktikadaki Kunlun İstasyonundaki Güney Kutbu Araştırma Teleskobu AST3ün de yerçekimi dalgasını algıladığını belirtmekte fayda var.
Şekil Smarteye HXMT teleskopu
Hatta bu yıl 23 Ağustos gibi erken bir tarihte, "Nature" dergisi konferansın önemli içeriğini önceden açıklamıştı. Makale, çift nötron yıldızı birleşmesinin ve önceki çift kara delik kaynaşmasının her ikisi de kompakt gök cisimlerinin presesyonel birleşmeleri olmasına rağmen, ikisi arasında önemli bir fark olduğunu belirtiyor: Kara delik bir enerji yapısıdır ve füzyon sırasında elektromanyetik dalga salınmaz ve süresi 1 saniyeden azdır.Bu gözlemleri çok zorlaştırır ve yalnızca LIGO / Başak gibi yüksek hassasiyetli cihazlarla tespit edilebilir; nötron yıldızları ise Maddi yapı birleştirildiğinde, büyük miktarda elektromanyetik dalga enerjisi açığa çıkarır, süre 1 dakikaya ulaşabilir ve birçok geleneksel gözlem yöntemi "harikayı görebilir".
Şekil Santa Barbara'daki Illinois Üniversitesi tarafından yapılan iki nötron yıldızının birleşmesi simülasyonu (beyaz olanlar manyetik çizgilerdir)
Ve bu makalenin "Doğa" da yayımlanmasından kısa süre önce, dünyanın dört bir yanındaki yıldız teleskopları, dünyadan 130 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunan NGC 4993 adlı bir gökadanın yoğun gözlemlerini yaptı. Böylece, bu "çift nötron yıldızı birleşmesi" olgusunun varlığını doğruluyor.
17 Ağustos'ta, Amerikan Fermi Gama Işını Teleskobu'nun gama ışını patlama monitörü GRB 170817A gama ışını patlama olayını tetikledi. İkiz nötron yıldızının birleşmesi, gama ışını patlamasının pozitif olmasına neden olan nedenlerden biridir;
18-19 Ağustos'ta, Avrupa Güney Gözlemevi'nin Çok Büyük Teleskopu ve Atacama milimetre / milimetre altı dalga dizili teleskopu da NGC 4993'ü gözlemledi;
19 Ağustos'ta, Chandra X-ışını Uzay Teleskobu da gözlem faaliyetleri gerçekleştirdi ve "SGRB170817A" olarak işaretlendi (SGRB, kısa gama ışını patlamasıdır);
22 ve 29 Ağustos'ta Hubble, NGC 4993'ün toplam dört gözlemini de yaptı.
Washington Üniversitesi'nden Peter Yoachim ve Austin'deki Teksas Üniversitesi'nden J. Craig Wheeler bile bu büyük keşfi önceden Twitter'da "sızdırdı".
Bu "çift nötron yıldızı birleşmesi" olayından sonra, insanlar yalnızca Einstein'ın genel görelilik teorisini daha iyi doğrulamakla kalmaz, aynı zamanda nötron yıldızlarının kökeni için daha fazla ipucu sağlayabilir. Kütleçekim dalgasının ayrıntıları ayrıca nötron yıldızının iç yapısının gizemini çözebilir ve iki nötron yıldızının birleşmesinin yeni bir nötron yıldızı mı yoksa yeni bir kara delik mi oluşturacağını anlayabilir. Hatta yeryüzündeki altının kökenini bile çözebilir.
Ek olarak, gama ışını patlamasının kendisi de önemli bir keşiftir. . Gama ışını patlamalarının çoğu uzak uzayda 1 milyar parsek (light3.261 ışıkyılı) uzaklıkta meydana gelirken, NGC 4993 galaksisi Dünya'dan yalnızca 130 milyon ışıkyılı uzaklıktadır. Pennsylvania Eyalet Üniversitesi'nde astrofizikçi olan Derek Fox'a göre, bu, insanların şu ana kadar gözlemlediği en yakın gama ışını patlaması olabilir. Bu olaydaki gama ışını patlamasının yoğunluğu görece yüksekti ve aynı zamanda gökbilimciler tarafından onlarca yıl önce öne sürülen gama ışını patlamasının nötron yıldızlarının çarpışmasıyla ilgili olduğu varsayımını da doğruladı.
Şekil NGC 4993 Galaxy
Hepimizin bildiği gibi, kütleçekim dalgaları, Einstein'ın genel görelilik teorisinin son "bulmacası" dır. 100 yıldan daha uzun bir süre önce, Einstein'ın genel görelilik teorisi, yerçekimi dalgalarının varlığını öngördü ve zaman ve uzay kavramı da çoğu insanın sağduyu fizik anlayışını altüst etti.
Genel görelilik, gök cisimleri kadar büyük, insanlar kadar küçük, hareket ettiklerinde, çevreleyen uzay ve zamanda dalgalanmalara neden olacaklarına inanır. Bu anlaşılması kolay bir kavramdır, tıpkı bir gemi suda hareket ettiğinde dalgalar üretildiği gibi. Ancak yerçekimi dalgalarının keşfinden önce, bu teori hiçbir zaman doğrulanmadı.
LIGO cihazı, bu yılın Eylül, Aralık 2015 ve Ocak aylarında üç kez yerçekimi dalgalarını tespit etti; Bu yılın Ağustos ayında, LIGO ve Başak cihazları birlikte yerçekimi dalgalarını tespit etti. Bu dört yerçekimi dalgası olayında bilim adamları, yıldız kütleli çift kara delik sistemi birleştiğinde kütlesinin güneşin kütlesinin en az 20 katı olacağını keşfettiler. Bu, geleneksel X ışınları ile tespit edilen kara delik kütlesinden çok daha büyüktür. Gözlem sonuçları gerçekten de bilim adamlarının tahminlerini doğruladı: Dört kara delik füzyonundan sonra oluşan yeni kara deliklerin kütleleri, sırasıyla güneşin 62 katı, 21 katı, 49 katı ve 53 katıdır.
Şekil LIGO tarafından keşfedilen kara deliğin (mavi) kütlesi, daha önce tek başına X ışınları (mor) ile tespit edilenden çok daha büyüktür.
Bununla birlikte, yerçekimi dalgaları kara deliklerin füzyonu ile üretilen kozmik dalgacıklar olduğundan ve herhangi bir ışık formu üretmediğinden, geleneksel astronomik teleskoplar yerçekimi dalgası gözlemi için çok yararlı olmayabilir. Ancak bu kez "çift nötron yıldız birleşmesi" olgusu, çeşitli yer ve türlerdeki teleskoplarla gözlemlendi ve bu durum, çoklu gözlem yöntemlerinin yardımıyla "çok habercili astronomi" çağının gelişini de ortaya koyuyor.
Şekil Birden çok gözlem yöntemini birleştiren "Çok mesajlı astronomi"
Fizikte bir dönüm noktası olan yerçekimi dalgalarının keşfinin bu yılki Nobel Fizik Ödülü'nü de kazandığını belirtmekte fayda var. , 3 Amerikalı bilim adamı Rainer Weiss, Barry C. Barish ve Kip S. Thorne, bu onuru, inisiyasyonlarının ve liderliklerinin tanınmasıyla aldı. "Lazer İnterferometre Yerçekimsel Dalga Gözlemevi" (LIGO) projesi, teorik ve deneysel fiziğin kozmik araştırma alanına uygulanmasına önemli katkılar sağlamıştır.
