Czarna dziura i gwiazda neutronowa łączą się w gęstą gromadę gwiazd

Czarna dziura i gwiazda neutronowa łączą się w gęstą gromadę gwiazd
Czarna dziura i gwiazda neutronowa łączą się w gęstą gromadę gwiazd
Anonim

Dr Manuel Arca Sedda z Instytutu Obliczeń Astronomicznych na Uniwersytecie w Heidelbergu doszedł do tego wniosku w badaniu z wykorzystaniem symulacji komputerowych. Badanie daje wgląd w połączenie dwóch masywnych obiektów gwiazdowych, które astronomowie zaobserwowali w 2019 roku.

Gwiazdy, które są znacznie masywniejsze niż Słońce, zwykle kończą jako gwiazda neutronowa lub czarna dziura. Gwiazdy neutronowe emitują regularne impulsy, które umożliwiają ich wykrycie. Na przykład w sierpniu 2017 roku, kiedy zaobserwowano pierwsze połączenie podwójnych gwiazd neutronowych, naukowcy z całego świata odkryli światło wybuchu. Czarne dziury zwykle pozostają ukryte z powodu silnego przyciągania grawitacyjnego, skąd nawet światło nie może uciec, co czyni je niewidocznymi dla detektorów elektromagnetycznych.

Jeśli dwie czarne dziury się połączą, zdarzenie może pozostać niewidoczne, ale można je wykryć za pomocą fal w czasoprzestrzeni w postaci fal grawitacyjnych. Niektóre detektory, takie jak LIGO (Laser Interferometric Gravitational Wave Observatory) w Stanach Zjednoczonych, są w stanie wykryć te fale. Pierwsza udana bezpośrednia obserwacja miała miejsce w 2015 roku. Sygnał otrzymano z połączenia dwóch czarnych dziur. Ale to wydarzenie może nie być jedynym źródłem fal grawitacyjnych, które mogą również powstać w wyniku połączenia dwóch gwiazd neutronowych lub czarnej dziury z gwiazdą neutronową. Według Seddy Arc dostrzeganie różnic stało się jednym z głównych wyzwań w obserwowaniu tych wydarzeń.

Image
Image

W swoich badaniach naukowiec przeanalizował łączenie się par czarnych dziur i gwiazd neutronowych. Wykorzystał szczegółowe symulacje komputerowe do zbadania interakcji między układem składającym się z gwiazdy i zwartego obiektu, takiego jak czarna dziura, oraz trzeciego masywnego poruszającego się obiektu, który był potrzebny do połączenia. Wyniki pokazują, że takie interakcje trzech ciał mogą w rzeczywistości ułatwiać łączenie czarnych dziur z gwiazdami neutronowymi w gęstych obszarach gwiazd, takich jak gromady kuliste. „Można zdefiniować konkretną grupę dynamicznych połączeń, które wyraźnie różnią się od tych w odizolowanych obszarach”, wyjaśnia Manuel Arca Sedda.

Połączenie czarnej dziury z gwiazdą neutronową po raz pierwszy zaobserwowały obserwatoria fal grawitacyjnych w sierpniu 2019 roku. Jednak obserwatoria optyczne na całym świecie nie były w stanie wykryć analogu elektromagnetycznego w regionie, z którego pochodzi sygnał fali grawitacyjnej, co sugeruje, że czarna dziura całkowicie pochłonęła gwiazdę neutronową bez uprzedniego jej zniszczenia. Jeśli to się potwierdzi, może to być pierwsza obserwacja połączenia czarnej dziury z gwiazdą neutronową, znaleziona w gęstym środowisku gwiazdowym.

Zalecana: