Пять необычных фактов о черных дырах, которые «увидела» обсерватория LIGO

14 сeнтября 2015 гoдa, всeгo чeрeз нeскoлькo днeй пoслe пeрвoгo включeния LIGO, чeрeз Зeмлю прoшлa грaвитaциoннaя вoлнa. Пoдoбнo миллиaрдaм пoдoбныx вoлн, кoтoрыe прoxoдили чeрeз Зeмлю нa прoтяжeнии ee истoрии, этa былa пoрoждeнa зaкручивaниeм, слияниeм и стoлкнoвeниeм двуx мaссивныx свeрxдaлeкиx oбъeктoв дaлeкo зa прeдeлaми нaшeй гaлaктики. Сигнaл, двигaясь нa скoрoсти свeтa, нaкoнeц-тo достиг Поместья. И в этот раз мы были готовы. Двойные детекторы LIGO увидели, по образу их рукава расширились и сжались на субатомную величину, однако этого было достаточно для того, чтобы лазеровый луч сдвинулся и произвел очевидное изменение интерференционной картинки. В первый раз мы обнаружили гравитационную волну. Три года через мы уже обнаружили одиннадцать таких, десять изо которых пришли от черных дыр. Вот, ровно мы узнали. Было два «прогона» данных LIGO: кардинальный с 12 сентября 2015 года по 19 января 2016 годы и второй, с улучшенной чувствительностью, с 30 ноября 2016 возраст по 25 августа 2017 года. LIGO в нынешнее время не работает, закрыта на ремонт с обновлениями, которые сделают ее к тому же более чувствительной. Новый сеанс сбора данных необходимо начаться весной 2019 года. 30 ноября научная коллаборация LIGO обнародовала результаты своего улучшенного анализа, тот или иной чувствителен к последним стадиям слияния объектов с массой через 1 до 100 солнечных. Из 11 обнаружений, которые были сделаны к настоящему времени, 10 представляют слияния черных дыр, и лишь GW170817 представляет слияние нейтронных звезд. Слияние нейтронных звезд происходило ближе всех к нам — просто-напросто в 130-140 миллионах световых лет. Два этих обнаружения представляют вот и все самое легкое и самое тяжелое слияние с образованием гравитационных волн: в GW170817 столкнулись нейтронные звезды валом в 1,46 и 1,27 солнечных, а в GW170729 столкнулись черные дыры с сплошным потоком в 50,6 и 34,3 солнечных масс. Перед вами число удивительных фактов, которые мы узнали, благодаря по всем статьям этим обнаружениям. #1. Большое не всегда пожалуй что лучше
Самые большие слияние черных дыр элементарнее всего увидеть —   и они не больше 50 солнечных масс. Гравитационные волны хороши тем, словно их проще разглядеть издалека, чем источник света. Отсвет теряет яркость пропорционально квадрату расстояния: звезда, которая в чирик раз дальше, будет в сто раз тусклее. Только гравитационные волны затухают прямо пропорционально расстоянию: черные дыры, которые будут нате таком расстоянии, произведут 1/10, а не 1/100 силу сигнала. Виртуально, черные дыры, рождающиеся из сверхмассивных звезд несомненно являются редкостью. #2. Больше детекторов —   лучше
Добавка третьего детектора одновременно улучшает способность определять позиции объектов и увеличивает частоту обнаружения. LIGO проработала неподалёку 4 месяцев во время первого запуска и 9 месяцев кайфовый время второго. Тем не менее, половина их обнаружений пришлась для последний месяц: вместе с ней работала VIRGO. В 2017 году гравитационно-волновые перипетии были обнаружены в эти дни:

29 июля (черные дыры солнечных масс 50.6 и 34.3),
9 Густа (черные дыры солнечных масс 35.2 и 23.8),
14 Ава (черные дыры солнечных масс 30.7 и 25.3),
17 Ага (нейтронные звезды солнечных масс 1.46 и 1.27),
18 Густа (черные дыры солнечных масс 35.5 и 26.8),
23 Густа (черные дыры солнечных масс 39.6 и 29.4). Кайфовый время этого последнего месяца наблюдений мы находили слияния чаще, нежели раз в неделю. Может быть, когда мы станем чувствительными к большим расстояниям и сигналам меньших амплитуд и масс, наш брат начнем видеть по одному событию в день в 2019 году. #3. Синойкизм черных дыр озаряет Вселенную
Когда черные дыры, которые да мы с тобой находили, сталкивались, они высвобождали больше энергии в пике, чем все звезды во Вселенной с взятые. Оно сияет настолько ярко, что его развратница выработка энергии — 4 х 1026 Вт — эквивалентна превращению четырех миллионов тонн материи в чистую энергию что. При оценке ~1023 звезд в наблюдаемой Вселенной, развратница выходная мощность всех звезд, сияющих в небе, превышает 1049 Вт в каждый момент времени: огромное количество энергии распространяется ровно по всему космосу. Но в течение нескольких миллисекунд кайфовый время пика слияния двойных черных дыр, каждое изо 10 наблюдаемых событий, с точки зрения энергии, затмило весь век звезды во Вселенной вместе взятые. Неудивительно, чего самые массивные слияния возглавили этот список. #4. Генераторы энергии
Эдак 5% общей массы обеих черных дыр преобразовалось в чистую энергию согласно формуле Эйнштейна E = mc2 во время этих слияний. Зыбь в космосе, которую производят эти слияния черных дыр, должна отонудуже-то получать энергию и каким-то образом должна распространяться из массы самих сливающихся черных дыр. В среднем, исходя с величины сигналов гравитационных волн, которые мы видели, и восстановленных расстояний задолго. Ant. с них, черные дыры теряют около 5% своей общей народные), которая превращается в гравитационно-волновую энергию, при слиянии. GW170608, срастание черных дыр с самой низкой массой, преобразовало 0,9 солнечной народные) в энергию. GW150914, первое сияние черных дыр, преобразовало 3,1 солнечной низы в энергию. Эти события, порождающие рябь в пространстве-времени, представляют из себя самые энергичные события, известные со времен Большого Взрыва. Они производят более всего энергии, чем любое слияние нейтронных звезд, буква-всплески или сверхновые. #5. Больше меньших —   бодрым (форсированным) шагом
Со всем, что мы к настоящему времени увидели, позволительно ожидать, что мы увидим слияния черных дыр с меньшей валом и большей частотой. Самые массивные слияния черных дыр производят сигналы с самой больший амплитудой, поэтому их легче всего обнаружить. Нежели чувствительнее становится LIGO, тем легче обнаруживать массивные объекты получи больших расстояниях, нежели маломассивные объекты поблизости. Наш брат знаем, что существуют черные дыры в 7, 10, 15 не то — не то 20 солнечных масс, но LIGO проще открыть более массивную черную дыру подальше. Мы ожидаем, в чем дело? существуют двойные черные дыры с несовпадающими массами: одна изо них будет гораздо массивнее другой. Мы ожидаем, точно самые массивные из них будут доминировать в первых обнаружениях, в такой степени же, как «горячие юпитеры» доминировали в первых поисках экзопланет. В соответствии с мере того, как мы будем улучшать разработка поиска, мы будем находить больше черных дыр с меньшей валом. Когда было объявлено об обнаружении первой гравитационной волны, сообща с этим родилась гравитационно-волновая астрономия. Люди сравнивали сие событие с тем, когда Галилей впервые направил особый телескоп на небеса, однако в действительности это неизмеримо большее. И это будущее уже прибыло.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *