En tredje gravitasjonsbølge er blitt oppdaget av Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO). Et internasjonalt team kunngjorde oppdagelsen i dag, mens selve hendelsen ble oppdaget 4. januar 2017. Gravitasjonsbølger er krusninger i romtid spådd av Albert Einstein for over hundre år siden.
LIGO består av to fasiliteter: ett i Hanford, Washington og ett i Livingston, Louisiana. Da LIGO kunngjorde sin første gravitasjonsbølge tilbake i februar 2016 (oppdaget i september 2015), åpnet det et nytt vindu i astronomien. Med denne gravitasjonsbølgen, det tredje detekterte, blir det nye vinduet større. Så langt har alle tre bølger som er oppdaget blitt opprettet ved sammenslåing av sorte hull.
Teamet, inkludert ingeniører og forskere fra Northwestern University i Illinois, publiserte resultatene i tidsskriftet Physical Review Letters.
Da den første gravitasjonsbølgen endelig ble oppdaget, over hundre år etter at Einstein spådde den, hjalp den til å bekrefte Einsteins beskrivelse av romtid som et integrert kontinuum. Det blir ofte sagt at det ikke er en god idé å satse mot Einstein, og denne tredje deteksjonen styrker Einsteins teori.
Som de to foregående deteksjonene, ble denne opprettet ved sammenslåing av to sorte hull. Disse to var forskjellige størrelser fra hverandre; den ene var rundt 31,2 solmasser, og den andre var ca 19,4 solmasser. Den kombinerte 50 solmassehendelsen forårsaket den tredje bølgen, som heter GW170104. De sorte hullene var omtrent 3 milliarder lysår unna.
“… En spennende svart hullpopulasjon…” - Vicky Kalogera, senior astrofysiker, LIGO Scientific Collaboration
LIGO viser oss at de er en populasjon av binære sorte hull der ute. "Vår håndfull deteksjoner hittil avslører en spennende populasjon i svart hull som vi ikke visste at eksisterte før nå," sa Northwesterns Vicky Kalogera, en senior astrofysiker med LIGO Scientific Collaboration (LSC), som utfører forskning relatert til de to LIGO-detektorene, lokalisert i USA
Nå har vi tre par sorte hull, der hvert par avslutter sin dødspiraldans over millioner eller milliarder av år i noen av de kraftigste eksplosjonene i universet. I astronomi sier vi med tre objekter av samme type at du har en klasse. Vi har en befolkning, og vi kan gjøre analyser. ”
Når vi sier at gravitasjonsbølger har åpnet et nytt vindu på astronomi, åpner det vinduet seg på svarte hull. Utover å bekrefte Einsteins spådommer og etablere en populasjon av binære sorte hull, kan LIGO karakterisere og måle de sorte hullene. Vi kan lære hullenes masser og deres rotasjonsegenskaper.
"Nok en gang er de svarte hullene tunge," sa Shane Larson, fra Northwestern University og Adler Planetarium i Chicago. “De første svarte hullene som LIGO oppdaget var dobbelt så tunge som vi noen gang hadde forventet. Nå har vi alle kverna veivene våre og prøvd å finne ut av de interessante utallige måtene vi kan forestille oss at universet lager store og tunge sorte hull. Og Northwestern er sterk på dette forskningsområdet, så vi er spente. ”
Dette tredje funnet styrker saken for eksistensen av en ny klasse av sorte hull: binære sorte hull som er låst i forhold til hverandre. Den viser også at disse objektene kan være større enn tenkt før LIGO oppdaget dem.
"Det er oppsiktsvekkende at mennesker kan sette sammen en historie og teste den, for så rare og ekstreme hendelser som fant sted for milliarder av år siden og milliarder lysår fjernt fra oss." - David Shoemaker, MIT
"Vi har ytterligere bekreftelse av eksistensen av sorte hull som er tyngre enn 20 solmasser, gjenstander vi ikke visste at eksisterte før LIGO oppdaget dem," sa David Shoemaker fra MIT, talsperson for LIGO Scientific Collaboration. "Det er oppsiktsvekkende at mennesker kan sette sammen en historie og teste den, for så rare og ekstreme hendelser som fant sted for milliarder av år siden og milliarder lysår fjernt fra oss."
"Med den tredje bekreftede deteksjonen av gravitasjonsbølger fra kollisjonen av to sorte hull, etablerer LIGO seg som et kraftig observatorium for å avsløre universets mørke side," sa David Reitze fra Caltech, utøvende direktør for LIGO Laboratory og et nordvestlig alumnus. "Selv om LIGO er unikt egnet til å observere denne typen hendelser, håper vi å se andre typer astrofysiske hendelser snart, for eksempel den voldelige kollisjonen av to nøytronstjerner."
En fortellende kvitrende lyd bekrefter påvisningen av en gravitasjonsbølge, og du kan høre den beskrevet og forklart her, på en podcast fra Northwestern University.
kilder:
- LIGO oppdager gravitasjonsbølger for tredje gang
- GW170104: Observasjon av en 50-solsmasse binær svart hullkollosens ved Redshift 0.2
