In feite: Kosmische ramp, multi-messenger voor sterrenkunde

Gerelateerd Nieuws

• 

  Hoe hoopt voor reizen gemak, handel boost rit Ghogha-Dahej ro-ro-veerboten

• 

  Salvator Mundi: De $100 miljoen verhaal van een verloren-gevonden Da Vinci

• 

  Wat is fouling Delhi lucht: 4 studies, 4 conclusies

In februari vorig jaar, wetenschappers kondigde de eerste detectie van gravitatiegolven, 100 jaar nadat Albert Einstein stelde hun het bestaan in zijn plaatsbepaling algemene theorie van relativiteit. De detectie van de golven, dat gebeurde in September 2015, maar in februari werd aangekondigd 2016, resulteerde in dit jaar de Nobelprijs in de Fysica voor de drie wetenschappers die had het mogelijk gemaakt.

Maar nog voordat het nobelcomité had bekendgemaakt zijn beslissing eerder deze maand, wetenschappers waren klaar om een andere big bang aankondiging. Op maandag, ze zei dat ze had, op 17 augustus dit jaar, maakte een ander detectie van gravitatiegolven, dit keer die voortvloeien uit de botsing van twee neutronensterren. De gravitationele golven waargenomen in September 2015, en op drie opeenvolgende gelegenheden, werden geproduceerd door de fusie van twee zwarte gaten.

De wetenschappelijke gemeenschap is ervan overtuigd dat de laatste detectie wordt als een belangrijke prestatie als de eerste. Er zijn verschillende redenen voor de enorme opwinding.

Volg @ieexplained

Nieuwe Perspectieven

Het is niet alleen dat de bron van gravitatie golven ontdekt dit keer is anders, hoewel dat op zich is niet minder belangrijk. Alle zware bewegende lichamen in het heelal produceren gravitatiegolven — rimpelingen in het weefsel van ruimtetijd, die kan worden voorgesteld als iets wat lijkt op de golven geproduceerd in het water door een bewegende boot. Gravitatie golven dragen handtekening signalen van de gebeurtenis die zij oorspronkelijk vandaan komen. Ze kunnen dus een zeer krachtig medium om te begrijpen van de gebeurtenis, en de bron.

Dus, gravitatie golven die ontstaan uit de fusie van zwarte gaten kunnen onthullen veel van de informatie over de fusie, maar ook over de zwarte gaten. Ook degenen die afkomstig zijn uit de botsing van neutronensterren kunnen werpen meer licht op de eigenschappen van neutronensterren. Gravitatiegolven kunnen, daarom, handelen op een manier die zijn zeer vergelijkbaar met elektromagnetische golven, zoals licht -, of x-stralen of röntgenstralen — die ook dragen de handtekeningen van de bron waaruit zij zijn uitgezonden. De detectie van gravitatiegolven uit nieuwe bronnen zou helpen wetenschappers juist deze bronnen beter.

Echter, er was veel meer aan de laatste detectie dan alleen dit. Dit was de eerste keer dat wetenschappers waren in staat om twee verschillende soorten signalen uit dezelfde hemelse gebeurtenis — gravitatie-signalen, evenals de meer traditionele elektromagnetische signalen. Dit is wat er gebeurde op 17 augustus.

Een gravitatiegolf signaal werd opgepikt door de AMERIKAANSE LIGO (Laser Interferometer Gravitatie-Wave Observatory) facility — dezelfde die ontdekt had de eerste gravitatiegolven in September 2015 en alle daaropvolgende gebeurtenissen na — en andere soortgelijke detector in Italië, riep de MAAGD. Het signaal was zeer verschillend van de eerder ontvangen, en duurde veel langer. De signalen van de concentraties van zwarte gaten had bleef een paar fracties van een seconde. In tegenstelling tot deze tijd, zoals in de gravitatie golf die was aangekomen duurde ongeveer 100 seconden.

Het was genoeg indicatie dat de bron van deze golven is iets relatief minder zwaar dan zwarte gaten. De wetenschappers waren zeer snel in staat zijn om het te identificeren als een paar van botsende neutronensterren, zowel tussen 1,1 en 1,6 keer zo massief als de Zon.

Maar, bijna gelijktijdig met de aankomst van gravitatiegolven, observatoria over de hele wereld — de Fermi gamma-ray telescoop was de eerste, die — ook pakte een korte gamma-ray burst, vergelijkbaar met een flits van licht, maar niet in het zichtbare bereik. Het verschil in de komst van gravitatie golven op LIGO detectoren en de opname van elektromagnetische gamma-ray uitbarstingen was slechts 1,7 seconden. En zij waren beiden afkomstig van dezelfde plaats in het heelal, ongeveer 130 miljoen lichtjaar van de Aarde. Wetenschappers waren in staat om te onderscheiden dat zowel de signalen waren afkomstig uit dezelfde kosmische gebeurtenis, iets dat nog nooit is waargenomen voor. LIGO wetenschappers later dan in de situatie aan het kijken naar een film die zowel video en audio signalen.

Meer voorspellingen uitkomen

Wetenschappers hebben jarenlang geassocieerd met dit soort van high-energy gamma ray bursts met botsende neutronensterren. Neutronensterren zijn enkele van de kleinste en meest compacte sterren in het heelal, en bestaan uitsluitend uit neutronen zijn elektrisch neutraal atomaire deeltjes. In de 17 augustus gebeurtenis, worden de signalen van de gravitatie golven bleek dat de massa van de bron objecten waren veel minder dan de zwarte gaten, en in overeenstemming met de massa ‘ s van neutronensterren.

De elektromagnetische signalen van gamma stralen verzekerd wetenschappers weer dat ze waren op zoek naar een neutron star collision, omdat zwart gat fusies produceren geen licht. De twee verschillende signalen, daarom is het bewijs dat het ondersteunen van elkaar. Dit is wat de wetenschappers roepen nu de nieuwe wereld van “multi-messenger astronomie”, in die gravitatiegolven aansluiten bij een traditioneel waarneembare informatie-dragers, zoals licht en andere elektromagnetische golven, thermische straling, en speciale deeltjes zoals neutrino ‘ s, in de openbaring van de natuur van het universum.

De bijna gelijktijdige aankomst van gravitatie golven en gamma stralen van de 17 augustus gebeurtenis die is er gebeurd met 130 miljoen jaar geleden, gaf ook de eerste directe bevestiging dat gravitatiegolven inderdaad, reizen met de snelheid van het licht, iets dat Einstein had voorgesteld 100 jaar geleden. De 1.7 tweede verschil met de komst van de twee signalen was omdat gravitatiegolven zijn waarschijnlijk geproduceerd, iets vroeger dan de gamma-ray burst.

Bijna 70 observatoria, zowel op de grond als in de ruimte, geregistreerd 17 augustus gebeurtenis, waardoor het een van de meest waargenomen hemelse gebeurtenissen ooit. Als ze worden geanalyseerd, de signalen zijn kans om verder te onthullen nieuwe informatie voor maanden, wellicht jaren, te komen.

Nieuwe vragen

Zoals gebruikelijk in een nieuwe wetenschappelijke bevinding, terwijl het verstrekken van antwoorden op enkele bekende puzzels, 17 augustus gebeurtenis heeft geleid tot een aantal onverklaarbare feiten. De gamma-ray burst was het dichtst bij de Aarde ooit is geregistreerd — op slechts 130 miljoen lichtjaar afstand — en toch zijn de signalen waren erg zwak, zwakker dan wat de wetenschappers zou hebben verwacht. Wetenschappers zijn al begonnen met het aftasten van de reden waarom dit zo is.

In tegenstelling tot in de eerdere gevallen van de naar binnen gedraaide zwarte gat paren, die samengevoegd tot grotere zwarte gaten, het is nog niet duidelijk wat er gebeurd met de twee neutronensterren na hun botsing. Zij konden worden samengevoegd tot een groter neutronenster, of zou hebben gevormd van een zwart gat. Aanwijzingen zou kunnen ontstaan uit verdere analyse van de gegevens en leiden tot een veel beter begrip van het leven van een neutronenster.

amitabh.sinha@expressindia.comVideo van de dag

Voor al het laatste Uitgelegd Nieuws, download Indian Express App