Simulaatioiden avulla joukko astrofyysikoita päätti, että kuolevien tähtien sinkoamat roskat voivat olla gravitaatioaaltojen lähde – Einsteinin yli sata vuotta sitten ennustamien avaruus-ajan pulsaatioiden lähde.
Gravitaatio aallot ennustetaan yleisellä suhteellisuusteorialla, ne ovat aaltoilua aika-avaruudessa, joita tuottavat massiiviset, kiihtyvä objektit. Aallot syntyvät myös kohteiden, kuten binäärien ja neutronitähtien ja mustien aukkojen fuusioitumisen seurauksena.
Gravitaatioaallot havaittiin ensin Louisianassa ja Washingtonissa sijaitsevassa Laser Interferometric Gravitational-Wave Observatoryssa (LIGO). LIGO havaitsee gravitaatioaallot mittaamalla pieniä eroja maanalaisissa rakenteissa peileihin osuvien laserpulssien ajoituksessa; nämä erot viittaavat siihen, että aika-avaruuden pulsaatiot hidastavat laserpulsseja hieman.
Nyt tutkijaryhmä ehdottaa, että avaruuden halki saattaa sykkiä uudentyyppinen aalto, jota ei ole vielä havaittu: kuolevien tähtien lähettämän aineen tuottamat gravitaatioaallot. Heidän tutkimuksensa esiteltiin tänään American Astronomical Societyn 242. kokouksessa.
"Tähän mennessä LIGO on havainnut vain gravitaatioaaltoja binäärijärjestelmistä, mutta jonain päivänä se havaitsee ensimmäisen ei-binaarisen gravitaatioaaltojen lähteen", sanoi Ore Gottlieb, astrofyysikko Northwestern Universitystä ja tutkimuksen johtava kirjoittaja Northwestern-tutkimuksessa. vapauttaa. "Kokoonit ovat yksi ensimmäisistä paikoista, joita meidän pitäisi etsiä tällaisista lähteistä."
Vaikka tällaisia aaltoja ei ole vielä havaittu, ne ennustettiin Gottliebin ja hänen kollegoidensa suorittamissa simulaatioissa. Tutkijat mallinsivat kuinka tähdet kuolevat, työntäen materiaalia ulospäin ja supistuen sisäänpäin jättäen mustia aukkoja jälkeensä jättämiinsä tyhjiin tiloihin.
Tutkijat yrittivät selvittää, voisivatko mustien aukkojen kertymäkiekot – mustia aukkoja ympäröivä ylikuumentunut materiaali, joka tekee niiden varjot näkyväksi radioteleskooppikuvissa – olla gravitaatioaaltojen lähde.
Mutta kun tarkastellaan akkrektiolevyjä, ryhmän laskelmia häiritsivät simuloidut tiedot kuolevaisten tähtien tuottamien kiihtyneiden materiaalisuihkujen ympärillä olevasta ainekookonista. Malli ehdotti, että suihkujen ympärillä oleva materiaali voisi aiheuttaa häiriöitä aika-avaruudessa, jotka ovat LIGO:n havaitseman taajuusalueen sisällä.
Gravitaatioaaltojen havaitseminen uusista lähteistä olisi myös siunaus astrofyysikoille, jotka pyrkivät jäljittämään gravitaatioaallon taustaa tai universumin läpi jatkuvasti pyyhkäisevien gravitaatioaaltojen melua. Tutkijat etsivät gravitaatioaallon taustaa käyttämällä pulsariaikatauluja, jotka toimivat samalla tavalla kuin LIGO, mutta luottavat nopeasti pyörivien pulsarien lähettämän valon ajoitushavaittiin maanalaisten laserpulssien sijaan.
Gravitaatioaaltoastronomian pyhä malja olisi avaruudessa sijaitseva observatorio, joka toimisi samalla tavalla, mutta paljon suuremmassa mittakaavassa kuin LIGO (joka on sittemmin laajentunut ja sulautunut muihin observatorioihin muodostaen LIGO-Neitsyt-KAGRAn yhteistyö). Sen sijaan, että astrofyysikot käyttäisivät LIGOn 2,5 mailin (4 kilometrin) käsivarsia gravitaatioaaltojen havaitsemiseen, astrofyysikot voisivat käyttää ehdotetun LISA-tehtävän 1,5 miljoonan mailin (2,41 miljoonan kilometrin) käsivarsia.
Mutta aina kun tällainen observatorio syntyy – jos koskaan – auttaa varmasti, jos tiedät, mistä etsiä.
Lue myös: