Ismét neutroncsillagok összeolvadását észlelte a LIGO-VIRGO detektorhálózat

Az ELTE szerdai közleménye szerint tavaly április 25-én a LIGO (lézer interferométeres gravitációshullám-vizsgáló obszervatórium) livingstoni obszervatóriuma olyan gravitációs hullámokat észlelt, amelyek két neutroncsillag összeütközéséből származnak. A LIGO Livingston egy gravitációshullám-detektorokból álló hálózat része, amelyet a National Science Foundation (NSF) által támogatott LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) detektorai és az európai VIRGO detektor alkotnak.

Az eredményeket az együüttműködésben résztvevők hétfőn mutatták be az American Astronomical Society Honoluluban tartott találkozóján is. A felfedezést a nemzetközi LIGO-Virgo Collaboration kutatói együttműködés jegyzi, az eredményeket leíró tanulmányt az együttműködés a The Astrophysical Journal Letters folyóiratnak nyújtotta be.

Mostanáig ez a második olyan alkalom, amikor ilyen típusú gravitációs hullámokat sikerült megfigyelni.

Az első ilyen észlelés 2017 augusztusában történt, amely történelmi jelentőségű volt, mivel először sikerült egy kozmikus eseményt gravitációs hullámok és fényhullámok segítségével is megfigyelni. A mostani összeolvadásból csak gravitációs hullámokat sikerült érzékelni, azonban ezekből az adatokból is kiderült, hogy az ütközés során egy szokatlanul nagy tömegű objektum keletkezett.

A LIGO két detektorból áll: az egyik a louisianai Livingstonban, a másik a washingtoni Hanfordban található. A 2017. augusztusi neutroncsillag-összeolvadást mindkét LIGO detektor észlelte. Ez az összeolvadás nem volt egyértelműen látható a VIRGO adataiban, de az esemény helyének meghatározásában az olaszországi detektor is tudott segíteni.

A LIGO adataiból kiderült, hogy az összeolvadás során keletkezett objektum össztömege szokatlanul nagy, körülbelül 3,4 naptömegnek felel meg. A galaxisunk legnagyobb ismert neutroncsillag-kettősének össztömege mindössze 2,9 naptömeg. Mint írják, elképzelhető az is, hogy az ütközés nem két neutroncsillag, hanem egy neutroncsillag és egy fekete lyuk között történt. Ez azonban azért valószínűtlen, mert ebben az esetben a fekete lyuk tömege lenne szokatlanul kicsi. A kutatók ezért tartják valószínűbbnek, hogy a LIGO valójában két neutroncsillag ütközésének volt a tanúja. Azonban az rejtély, hogyan jöhetett létre ilyen nagy kettős neutroncsillag. Ennek a megfejtéséhez további adatokra és újabb modellekre lesz szüksége a tudósoknak.

A neutroncsillagok olyan égitestek, amelyek az életük végén összeomló csillagokból maradnak vissza egy szupernóvarobbanás után. Amikor két neutroncsillag találkozik, egy bespirálozásnak nevezett folyamat végén összeolvadnak, amely gravitációs hullámokat kelt a téridő szövetében. 2015-ben a LIGO lett az első olyan obszervatórium, amely közvetlenül érzékelt gravitációs hullámokat. Ezeket a hullámokat két fekete lyuk összeütközése keltette. Azóta a LIGO és a Virgo számos lehetséges feketelyuk-összeolvadást regisztrált.

A LIGO Tudományos Együttműködésben több mint ezer ember vesz részt 83 intézményből és 15 országból, Magyarországról a budapesti Eötvös Loránd Tudományegyetem és a debreceni MTA Atommagkutató Intézet összefogásában működő Eötvös Gravity Research Group (EGRG), valamint a Szegedi Tudományegyetem LSC csoportja és az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont. A gravitációs hullámok felfedezése tudománytörténeti jelentőségű esemény volt, új korszakot nyitott a világűr kutatásában: eddig nem látott kozmikus események és objektumok váltak megfigyelhetővé.

A közleményben kitérnek arra is, hogy az ELTE Természettudományi Kara január 17-én nyílt napon mutatja be kutatásait. Ezen az eseményen a kar több kutatójával személyesen is lehet beszélgetni, köztük Frei Zsolt asztrofizikussal.