Cinco fatos que aprendemos, se LIGO detectar a fusão нейтронных estrelas

Martin rees disse certa vez: "Torna-se claro que, em certo sentido, o espaço oferece um único laboratório no qual são criados com êxito a condições extremas para testar novas idéias da física de partículas. A energia do Big Bang eram muito maiores do que podemos alcançar na Terra. Portanto, na busca de evidências do Big Bang e estudando coisas como нейтронных estrelas, na realidade, nós estudamos fundamental da física".

Se há uma diferença substancial entre a teoria geral da relatividade e a gravidade newtoniana, ela é a seguinte: a teoria de Einstein nada é para sempre. Mesmo se você tivesse dois absolutamente estável massa em órbita do outro – o de massa, que nunca foram queimadas menos, não perder o material e não mudou – sua órbita gradualmente deteriorado. E se a gravidade newtoniana duas massas vão girar em torno de um centro comum de gravidade para sempre, A nos diz que uma pequena quantidade de energia é perdida a cada momento, quando a massa é acelerado pela gravidade do campo, através do qual passa. Esta energia não desaparece, e está sendo realizado em forma de ondas gravitacionais. Ao longo de bastante longos períodos de tempo será rejeitada energia suficiente para duas повращающиеся massa tocou uns aos outros e se fundiram. Já três vezes LIGO viu isso no caso de buracos negros. Mas, talvez seja hora de dar o próximo passo e ver a primeira fusão de нейтронных estrelas, acredita Ethan Siegel com Medium.com.

Qualquer massa, preso a este gravitacional de dança, serão emitindo-se a gravidade de onda, resultando em uma órbita será perturbado. Razões pelas quais LIGO detectou buracos negros, três:

1. Eles são incrivelmente maciça
2. São os mais compactos objetos do Universo
3. No último momento, a fusão, eles girava em determinada freqüência, para poderem fixar a laser de mangas LIGO

Tudo isso, as grandes massas, de curta distância e a certa faixa de freqüência – dão a equipe LIGO enorme área de pesquisa, na qual eles podem encontrar a fusão de buracos negros. Uma onda de estes enormes de dança se estende por bilhões de anos-luz de distância e chega até a Terra.

Embora o buraco negro deve ter um disco de acréscimo de muito anos, sinais eletromagnéticos, que devem produzir buracos negros, permanecem ainda desconhecidos. Se eletromagnético parte do fenômeno está presente, ela deve ser produzida нейтронными as estrelas.

O Universo tem um monte de outros de interesse, que produzem uma onda gravitacional de grande magnitude. Estes existem buracos negros no centro de galáxias são comidos por nuvens de gás, planetas, asteróides e até mesmo de outras estrelas e buracos negros constantemente. Infelizmente, porque o seu horizonte de eventos, tais enormes, em uma órbita eles se movem muito lentamente e dão errado faixa de freqüência, para LIGO podia-los travar. Branco anões, o dobro de uma estrela e outros sistema planetário têm o mesmo problema: esses objetos fisicamente muito grandes e, portanto, estão se movendo em uma órbita muito tempo. Tanto tempo, que nos seria necessário um espaço observatório de ondas gravitacionais, para vê-los. Mas, há uma outra esperança, que tem a combinação de características (peso, densidade, frequência desejada), para ser considerada LIGO: misturando-se estrelas de nêutrons.

à medida que as duas estrelas de nêutrons giram em torno de si, a teoria geral da relatividade de Einstein prediz orbital da decadência e radiação gravitacional. Nas últimas fases de fusão – o que nunca vimos em ondas gravitacionais – a amplitude será no auge e LIGO ser capaz de detectar um evento

Estrelas de Nêutrons não é tão grande, como buracos negros, mas que, provavelmente, podem ser duas a três vezes devolução do Sol: cerca de 10-20% da massa previamente eventos detectados LIGO. Eles são quase os mesmos compactos, como buracos negros, o tamanho físico, a apenas dez quilômetros de raio. Apesar do fato de que os buracos negros коллапсируют a singularidade, têm o horizonte de eventos, e o tamanho físico de estrelas de nêutrons (basicamente, é simplesmente gigantesco núcleo atômico) um pouco acima do horizonte de eventos de um buraco negro. A sua frequência, especialmente nos últimos segundos de fusão, é ótimo para a sensibilidade LIGO. Se o evento ocorre no lugar certo, podemos encontrar cinco fatos incríveis.

Durante a espiral de giro e a fusão de duas нейтронных estrelas deve-se destacar a enorme quantidade de energia, e com elementos pesados, onda gravitacional e eletromagnética do sinal, como mostrado na imagem

Realmente se estrelas de nêutrons criam gamma-ray explosões?

Há um pensamento interessante: que um curto-gamma-ray picos, o que é inacreditável é enérgico, mas continuam a menos de dois segundos, são chamados de mesclagem нейтронных estrelas. Eles resultam das antigas galáxias em regiões em que não nasce de novas estrelas, e, portanto, apenas de star cadáveres podem explicá-las. Mas, enquanto nós não aprendemos, como aparece curto gama-лучевого pico, não podemos ter a certeza de que é a sua causa. Se LIGO poderá registrar a fusão нейтронных estrelas de ondas gravitacionais, e nós poderemos ver o curta de radiação gama splash, imediatamente depois, isso se tornará a confirmação final de uma das idéias mais interessantes da astrofísica.

Duas misturando-se estrelas de nêutrons, como mostrado aqui, realmente se enrolam e emitem uma onda gravitacional, mas mais difícil de detectar do que os buracos negros. No entanto, ao contrário dos buracos negros, eles devem jogar fora parte de sua massa de volta para o Universo, onde há ocontribuir na forma de elementos pesados

Quando estrelas de nêutrons colidem, qual a parte do seu peso não é um buraco negro?

Se você olhar para elementos pesados da tabela periódica e se perguntar como eles surgiram, vem à mente "supernova". Afinal de contas, essa história de aderir astrônomos e ela é parcialmente verdadeira. Mas a maioria dos elementos pesados da tabela periódica — mercúrio, ouro, tungstênio, chumbo e т. д. — na verdade, nascidos em confrontos нейтронных estrelas. Maior parte da massa нейтронных estrelas, a ordem de 90-95%, vai criar um buraco negro no centro, mas as camadas exteriores são jogados fora, que forma a maioria desses elementos em nossa galáxia. Vale a pena notar que, se o total de massa de dois coalescing нейтронных estrelas é abaixo de um certo limite, eles formarão нейтронную a estrela, e não de um buraco negro. É raro, mas não impossível. E quanto exatamente é lançada a massa durante este evento, nós não sabemos. Se LIGO registrará um evento como esse, aprendemos.

Aqui ilustra a faixa de Advanced LIGO e em sua capacidade de registrar a fusão de buracos negros. Misturando-se estrelas de nêutrons podem passar apenas um décimo do intervalo e ter 0,1% de volume normal, mas se нейтронных estrelas monte LIGO encontrar

o Quão longe LIGO pode ver a fusão нейтронных estrelas?

Esta questão centra-se não é o próprio Universo, mas, sim, o quão grande é a sensibilidade do projeto LIGO. A luz, se o objeto de 10 vezes mais, ele será 100 vezes dimmer; mas com гравитационными as ondas, se o objeto será 10 vezes mais longe da onda de sinal, será apenas a 10 vezes mais fraca. LIGO pode observar buracos negros por muitos milhões de anos-luz, mas estrelas de nêutrons são visíveis apenas no caso em que serão integradas nas aglomerados galácticos. Se vemos essa fusão, podemos verificar o quão bom nós temos o equipamento, ou o quão bom ele deve ser.

Quando se misturam duas нейтронных estrela, como mostrado aqui, eles devem criar gamma-ray, os jatos, bem como outros fenômenos eletromagnéticos, que, no caso de proximidade de Terra são difíceis de ver os nossos melhores обсерваториями

Qual afterglow permanece após a fusão нейтронных estrelas?

Nós sabemos, em alguns casos, que o forte do evento, correspondentes conflitos нейтронных estrelas, já ocorreram e que eles deixam de assinaturas em outros eletromagnética nas faixas. Além de raios gama, que podem ser ultravioleta, ópticos, infravermelho ou fichas. Ou pode ser uma мультиспектральный componente, manifestando em todos os cinco bandas, nessa ordem. Quando LIGO detectar a fusão нейтронных estrelas, poderíamos capturar um dos mais incríveis fenômenos da natureza.

uma estrela de Nêutrons, embora composta de partículas neutras, produz os mais fortes campos magnéticos no Universo. Quando estrelas de nêutrons se fundem, eles devem produzir-se como onda gravitacional e a eletromagnética de assinaturas

Podemos, pela primeira vez combinar da-onda астрономую com a tradicional

Os eventos Anteriores, figuram LIGO, foram impressionantes, mas nós não tivemos a oportunidade de observar essas fusões através de um telescópio. Estamos, inevitavelmente, a se deparar com dois fatores:

• Posição de eventos, não é possível determinar com precisão, tendo apenas dois detectores, em princípio,
• Fusão de buracos negros não têm brilhante eletromagnética (luz) componentes

Agora, quando VIRGO funciona em sincronia com dois detectores LIGO, podemos melhorar significativamente a compreensão de onde exatamente no espaço nascem as gravitacional de onda. Mas o que é mais importante, porque a fusão нейтронных estrelas deve ter um componente eletromagnético, isso pode significar que, pela primeira vez, da-onda astronomia e tradicional astronomia serão usados juntos para monitorar no mesmo evento do Universo!

fresamento helicoidal a torção e a fusão de duas нейтронных estrelas, como mostrado aqui, deve resultar em específico do sinal de onda gravitacional. Também é um ponto de fusão deve criar a radiação eletromagnética, única e идентифицируемое em si

Nós já entrou em uma nova era de astronomia, onde usamos não só telescópios, mas interferómetro. Nós usamos não só a luz, mas a onda gravitacional, para ver e compreender o Universo. Se a fusão нейтронных estrelas pensará LIGO, mesmo se ele é raro, e é a taxa de detecção de baixa, atravessaremos a seguinte linha de fronteira. Gravitacional céu e o céu a luz já não são estranhos uns aos outros. Nós estaremos um passo mais perto de compreender como são feitos a mais extrema de objetos no Universo, e nós teremos o nosso espaço, que antes era nunca e ninguém mais.