Барлығы бір біріктіру, нейтронды және бес керемет мәселелерді

17 тамыз Жерді жетті де жарық, сондай-ақ гравитациялық-толқындық сигналдар бірігу нейтронды жұлдыздар. Алғаш рет жұп сигналдарды тіркелген адамдар. Фаза спирального кружения байқалды детекторларымен LIGO және Virgo 30 секунд ішінде — 100 есе ұзағырақ алдыңғы гравитациялы-толқынды сигналдар. Сондай-ақ, бұл сигнал ең жақын барлық, бұл біз көрдік, барлығы 130 миллион жарық жыл..... Ал обсерваториясының алып шықты келген сигналдарды үлкен санын ақпарат, жаңа міндет пайда болды: мүмкін бұл теориялық осмысленности.

Шартты түрде айтқанда, біз естідік звон, бірақ қайда екенін білмейміз, ол.

Итан Зигель ауылдар Крис Фрайром Ұлттық зертханасының Лос-Аламоса бойынша маман сверхновым, нейтронды жұлдыздар және гамма-лучевым всплескам, ол жұмыс істейді, теориялық тарап осы объектілер мен іс-шаралар. Ешкім күтпеген, бұл LIGO және Virgo алады тіркеуге біріктіру мұндай ерте кезеңде жобаның небәрі екі жылдан кейін алғашқы табысты тіркелу және ғасырына дейін қол жеткізу жоспарланған сезімталдық. Бірақ олар тек көріп, сигналдар, бірақ үлгермей белгілеуге, олардың көзі, орын қосу, бұл әкелді бізге көптеген сыйлықтар.

Міне, ең үлкен, жаңа мәселелерді көтереді ашылуы өтті.

жиі ағады бірігу нейтронды?

бұған Дейінгі көрдік бұл оқиға бізде екі тәсілін бағалау жиілігін бірігу нейтронды дыр: өлшеу қос нейтронды біздің галактика (ол пульсаров) және біздің теориялық білім беру моделін жұлдыздар, сверхновых және олардың сүйектерін. Барлық бұл бізге баға — 100-ге жуық осындай бірігу жүреді жыл сайын шегінде текше гигапарсека ғарыш.

Байқау жаңа оқиғалар қамтамасыз етті бізге бірінші наблюдаемую бағалауды жиілік сияний, және ол он есе көп күтілген. Біз ойлаған, бұл бізге қажет LIGO, шектен шықпау сезімталдығы (қазір ол жарты жолда), көру үшін болсын, онда, содан кейін тағы бір және үш қосымша детектор үшін дәл орнын анықтау. Ал бізге ғана емес, ерте ме, оны көру, бірақ және ақауын жою бастап " алғашқы талпыныстары. Сонымен, сұрақ: бізге жай ғана бақытты көру бұл оқиға немесе жиілігі ондайлар шын мәнінде қарағанда жоғары деп ойладық? Егер жоғарыда сонда ошибочны біздің теориялық моделі? Келесі жылы LIGO кетеді жаңғыртуға, теоретиктер болады біраз уақыт пораскинуть мозгами.

Бұл мәжбүрлейді зат выбрасываться процесінде бірігу мұндай саны?

Біздің жақсы теориялық моделін болжау, бірігу жұлдыздар сияқты осы сүйемелденетін болады жарқын жарық сигналы бұзатыны және оптикалық бөліктерінде спектрін күн ішінде, ал содан кейін тускнеть және исчезать. Бірақ оның орнына жылтыр продержалось екі күн бұрын басталуы тускнеть, және біз, әрине, пайда болды. Жарқын жану, ол продержалось, ұзақ дәлелдейді желдің дискіде айналасында жұлдыздарының выбросили 30-40 масс Сайлауына түрінде заттар. Біздің деректер бойынша, заттар болуы тиіс кем екі есе немесе тіпті сегіз есе.

Бұл мұндай ғажап осы шығарылымдағы? Үшін смоделировать мұндай біріктіру, қосу керек, көп әр түрлі физика:

• гидродинамику
• САЙЫН
• магнит өрісі
• күйінің теңдеуі материя кезінде ядролық плотностях
• өзара іс-қимыл және нейтрино

...және тағы басқалар. Әр түрлі кодтары элеми бұл компоненттер әр түрлі деңгейлері күрделілігі, және біз білмейміз әрине, қандай компоненттерін жауапты болады, бұл желдер мен шығарындылары. Табу керек — проблема үшін теоретиктер, бізге тиесілі татуласуға, өйткені біз алғаш рет өлшенген біріктіру нейтронды... және тосын алды.

соңғы сәттері бірігу екі нейтрон жұлдыз ғана емес, испускают гравитациялық толқындар мен жарылыс қауіпті, ол эхом прокатывается бүкіл электромагнитному спектрі. Егер өнім болады нейтрондық жұлдыз, қара тесік немесе әлдебір экзотикалық орта, өтпелі жағдайы бізге әзірге белгісіз

Шығарды ма, бұл біріктіру сверхмассивную нейтронную жұлдыз?

жеткілікті алуға жоғалған массасы бірігу нейтронды жұлдыздар үшін өнім бұл бірігу сгенерировал жеткілікті энергиясын, тиісті үлгідегі үшін сдуть осы массаға байланысты қоршаған жұлдыз диск. Негізге ала отырып, қадағаланатын гравитациялық-волновом сигналы, біз айта аламыз бұл біріктіру құрды объект салмағы 2,74 күн едәуір асады максимум күн массасы, ол мүмкін невращающейся нейтрондық жұлдыз. Яғни, егер ядролық материя жүргізеді, одан күтеміз, біріктіру екі нейтронды тиіс әкелуі мүмкін қара тесік.

Нейтрондық жұлдыз — бірі тығыз жиналыстар заттар Әлемнің, бірақ оның массасын бар жоғарғы шегі. Превысьте — және нейтрондық жұлдыз қайтадан коллапсирует білімі бар черной дыры

Егер ядро осы объектіні біріктіру кейін дереу сжалось дейін қара тесік, ешқандай шығарынды еді. Егер осының орнына ол болды сверхмассивной нейтрондық жұлдыз болса, онда тиіс еді айналатын өте тез, өйткені үлкен бұрыштық момент увеличил еді ең жоғарғы шегі массасының 10-15%. Себебі, егер біз тез айналатын сверхмассивную нейтронную жұлдыз, ол болғысы магнетаром аса қуатты магнетитті, квадриллион қарағанда есе көп күшті өріс Жер бетінде. Бірақ магнетары тез келмегенде жасау керек коллапсировать-қара дыру арқылы 50 миллисекундтан; біздің сол бақылаудың магнитті өрістермен,тұтқырлығы және қыздырып, выбросили салмағын көрсетеді, бұл нысан өмір сүрді жүздеген миллисекундтан.

-онда емес. Не бізде тез айналатын нейтрондық жұлдыз, ол қандай да бір себеппен емес болып табылады магнетаром, не бізде шығарындылары-жүздеген миллисекундтан, біздің физика бермейді бізге? Бұл ретте, тіпті аз уақытқа, ең алдымен, бізде сверхмассивная нейтрондық жұлдыз, ал оған және қара тесік. Егер екі нұсқа да дұрыс, біз ісі ең массивті нейтрондық жұлдыз және ең маломассивной қара тесігі бар тарихында бақылаулар!

Егер осы нейтронды жұлдыздар еді астам массивными болар еді біріктіру көрінбейтін?

Бар шегі сол қаншалықты массивными мүмкін нейтронды жұлдыздар, және егер қосу және қосу массасын, қолыңыздан аккурат қара тесік. Бұл шегі 2,5 күн масс үшін невращающихся нейтронды білдіреді егер жалпы салмағы бірігу төмен болады, сіз дерлік останетесь с нейтрондық жұлдыз кейін " қосылу, бірігу, әкеледі күшті және ұзақ ультрафиолетовым және оптикалық сигналдар, олар біз көрген жағдайда. Екінші жағынан, егер жоғары көтеріле 2,9 күн масс кейін бірден бірігу қара тесік қалыптасады, ең алдымен, — ультракүлгін және оптикалық ілесіп жүруді.

қалай болғанда Да, біздің ең бірінші біріктіру нейтронды екен, дәл осы диапазонда ортасында, қашан пайда болуы мүмкін сверхмассивная нейтрондық жұлдыз жасайтын шығарындылары мен оптикалық және ультракүлгін сигналдар бойы қысқа уақыт. Құрылады ма магнетары кезінде кем жаппай қосылған? Ал көлемді — бірден келіп қара дырам қалады невидимыми осы толқын ұзындығында? Қаншалықты сирек кездесетін немесе таралған үш осы санаттағы бірігу: кәдімгі нейтронды жұлдыздар, сверхмассивные жұлдыз астрономиясы? Арқылы LIGO және Virgo займутся іздестіру осы сұрақтарға жауап, сондай-ақ теоретик ретінде жылына бір рет келеді, олар өз моделін сәйкес болжамдармен.

Бұл әкеледі гамма-сәулелі өзгерістер мұндай жарқын да көптеген бағыттарда емес, конус?

Бұл мәселе өте күрделі. Бір жағынан, ашу растады деп бұрыннан күдіктеніп еді ғой, бірақ емес еді дәлелдеуге: қосылған нейтронды жұлдыздар шын мәнінде жүргізеді гамма-сәулелі өзгерістер. Бірақ біз әрқашан деп есептеді гамма-сәулелі өзгерістер испускают гамма-сәулелері ғана тар конус тәрізді формада, 10-15 градус, диаметрі. Енді біз білеміз, ережелер бірігу және шамасын гравитациялық толқындар, бұл гамма-сәулелі өзгерістер кетеді 30 градус біздің желісі бұрыштама қою, бірақ біз бұл байқаймыз қуатты гамма-сәулелі сигнал.

Табиғат гамма-сәулелік шолп өзгеруі тиіс. Міндет теоретиктер, оның ішінде түсіндіру үшін, неге физика осы объектілердің соншалықты ерекшеленеді предсказанной біздің модельдеріне.

Жеке жолмен қаншалықты непрозрачны/айқын ауыр элементтер?

Келгенде, ең ауыр элементтердің периодтық кесте, біз білеміз, олар бойынша жүргізілген басым бөлігі сверхновыми, ал слияниями қатыспайды. Бірақ алу үшін спектрлер ауыр элементтердің ара қашықтық 100 миллион жарық жыл, түсіну керек, олардың ашықтығы. Кіреді түсіну атом жеке өтуілер электрондардың орбиталях атом астрономиялық жағдай. Алғаш рет бізде сәрсенбі тексеру үшін, сонымен қатар астрономия қиылысады атом физикамен, және келесі бақылау бірігу керек мүмкіндік сұраққа жауап непрозрачности мен ашықтығы, оның ішінде.

Әбден мүмкін, біріктіру, нейтронды үнемі, ал LIGO жетеді жоспарланған сезімталдық деңгейі, біз тауып, ондаған бірігу. Сондай-ақ, мүмкін, бұл оқиға өте сирек және бізге көруге жөні келсе, тек бір жыл, тіпті, одан кейін жаңарту қондырғылар. Келесі он жыл физика-теоретиктер жұмсалады жауап іздеу, жоғарыда сипатталған).

Болашаққа астрономия жатыр алдымызда. Гравитациялық толқындар — бұл жаңа, мүлдем тәуелсіз зерттеу тәсілі аспан, және салыстыра отырып, аспан бастап гравитациялық өнеркәсіпті, дәстүрлі астрономиялық карталар, біз дайын сұрақтарға жауап беру, осмеливались қою бір апта бұрын.