천체 물리학 자들은 마침내 중성자 별과 블랙홀 사이의 나선형 합병을 관찰했습니다. 대격변 사건은 Ligo/Virgo/Kagra 협업에 의해 중력파 신호에서 목격되었으며, 이러한 애매이지만 타이타닉 '혼합'합병 이벤트 중 하나가 발견되어 성격을 확인한 것은 이번이 처음입니다. 그리고 버스처럼, 당신은 나이가 올 때까지 기다렸다가 두 사람은 한 번에 도착합니다.
연구원들은 또한 첫 번째 후 10 일 만에 같은 자연의 다른 사건으로부터 중력파 신호를 감지했으며, 2020 년 1 월 5 일과 2020 년 1 월 15 일에 Ligo/Virgo에 의해 신호가 나타났습니다.
그 결과는 별 남은 바이너리 - 넥 트론 스타/중성자 스타 합병, 블랙홀/블랙홀 합병, 중성자 스타/블랙홀 또는 혼합 합병 사이의 세 가지 유형의 합병으로 인해 중요합니다.이 후자의 범주는 지금까지 발견되지 않은 유일한 범주입니다.
프랑스 니스에있는 니스에있는 Observatoire de la Côte D 'Azur의 CNRS 연구원 인 Astrid Lamberts는“중성자 스타- 블랙홀 합병이 새로운 유형의 이진을 발견했습니다. "우리는 이러한 시스템이 얼마나 많은지, 얼마나 자주 합병하는지, 왜 은하수에서 예를 보지 못한 이유를 이해하기 시작할 수 있습니다."
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별도의 혼합 합병 이벤트에서 이러한 신호의 탐지는 Ligo/Virgo 협업이 처음으로 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 의해 시공간의 파문에 관한 예측을 확인하는 중력파를 처음으로 감지 한 지 불과 6 년 만에 발생합니다.
추가 관찰이 필요하지만, 팀이 생성 한 결과는 천문학 자와 천체 물리학자가 이러한 애매한 합병이 이러한 혼합 바이너리 페어링이 어떻게 형성되는지와 그들의 구성 요소가 얼마나 빈번하게 나선형으로 병합되는지를 결정하는 시스템에 대한 지식을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.
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노스 웨스턴 대학 졸업생 인 체이스 킴볼 (Chase Kimball)은“중력파는 우리가 한 쌍의 블랙홀 쌍과 중성자 별 쌍의 충돌을 감지 할 수 있었지만, 중성자 별과의 블랙홀의 혼합 충돌은 컴팩트 한 물체 합병의 가족 사진의 어려운 모습 조각이었다. “이 그림을 완성하는 것은 소형 물체 형성 및 이진 진화의 천체 물리학 적 모델을 제한하는 데 중요합니다. 이 모델에 내재 된 것은 블랙홀과 중성자 별이 그 자체로 합쳐지는 속도에 대한 예측입니다.
킴볼 LSC (Ligo Scientific Collaboration), Virgo Collaboration 및 Kamioka Gravitational Wave Detector (Kagra) 프로젝트의 연구원을 포함하는 팀의 일부.
중력 파 신호 신호 제작에서 10 억년의 신호
중력파를 감지하는 데있어 가장 놀라운 것 중 하나는 시공간 직물 에서이 작은 잔물결을 감지하는 장비 조각이 얼마나 정확한 지에 대한 것입니다. 2015 년 첫 번째 주요 탐지 이후, Ligo Laser Interferometer의 National Science Foundation (NSF) 운영자와 이탈리아 처녀 자리 탐지기의 상대방은 블랙홀 쌍과 중성자 스타 바이너리 사이의 합병에서 50 개가 넘는 중력파 신호를 감지했습니다.
1 월 5 일 공동 작업에 의해 발견 된 최초의 혼합 중성자 별 /블랙홀 합병은 태양의 질량의 6 배와 우리 스타의 질량이 1.5 배인 중성자 스타의 합병의 결과로 여겨진다. GW200105로 지정된 이벤트는 지구에서 9 억 명의 광년 떨어져 있었으며 루이지애나의 Livingstone에 위치한 Ligo 탐지기에서 강력한 신호로 픽업되었습니다.
Ligo Livingstone의 파트너 탐지기 워싱턴에 위치한 파트너 탐지기는 당시 오프라인 상태로 신호를 놓쳤다. 반면에 처녀 자리는 신호를 잡았지만 소음으로 인해 다소 가려졌습니다. 독일 포츠담에있는 Max Planck Institute for Gravitational Physics (AEI)의 천체 물리학 및 우주 상대성 부서의 그룹 리더 인 Harald Pfeiffer는“우리는 단 하나의 탐지기에서 강력한 신호를 보이지만 실제 탐지기 소음이 아니라는 결론을 내 렸습니다. "그것은 세 번째 관찰 실에서 볼 수있는 모든 소음 이벤트에서 우리의 모든 엄격한 품질 점검과 고수를 통과합니다."
GW200105는 한 탐지기에 의해 강하게 픽업되었다는 사실은 국제 팀이 하늘에서 하늘에서 1 위를 차지하기가 어렵다는 사실을 알 수 있습니다. 더 가벼운 물체, 우리는 최대 질량을 유추 할 수 있습니다.”라고 AEI의 박사후 연구원 인 Bhooshan Gadre는 말합니다. "이러한 이진 시스템 에서이 정보를 예상 중성자 별 질량의 이론적 예측과 결합함으로써, 우리는 중성자 별이 가장 가능성이 높은 설명이라고 결론을 내 렸습니다." 이것은 팀이 지구의 달 크기의 약 3 천 배인 하늘의 하늘 지역에 합병 - 이름이 지정된 GW200115를 더 정확하게 현지화 할 수 있음을 의미합니다. 이 두 번째 합병은 우리 태양의 질량의 9 배와 중성자 별이 태양 크기의 거의 두 배로 9 배나 블랙홀 사이에서 발생한 것으로 여겨집니다.
이 블랙홀은 지저분한 먹는 사람이 아니 었습니다
관련 거리 때문에 천문학 자들은 전통적인 천문학이 기반을 둔 전자기 스펙트럼의 합병을 아직 확인하지 못했습니다. 이 사건에 대한 정보를 얻었음에도 불구하고 거의 즉시 천문학 자들은 합병을 나타내는 빛의 말을 거의 찾을 수 없었습니다.
이것은 그러한 먼 사건의 빛이 지구로 여행 한 후에 10 억 년 동안 지구로 여행을 떠나거나 후속 관찰을 시도하는 망원경이 얼마나 강력한 지에 상관없이 지구로 여행 한 후에도 엄청나게 희미 할 것입니다.
이 사건들로부터 빛을 볼 수없는 이유는 또 다른 가능성이 남아 있습니다. 전자기 방사선의 신호 부족은 이들 합병의 중성자 별 요소가 블랙홀 파트너에 의해 전체를 삼켜 졌기 때문일 수 있습니다.
위스콘신-밀워키 대학교 (University of Wisconsin-Milwaukee)의 Patrick Brady는 Ligo Scientific Collaboration의 대변인 인 Patrick Brady는“이것은 쿠키 몬스터와 같은 비트와 조각과 같은 중성자 스타에 블랙홀이 뭉친 사건이 아니었다. " '날아 다니는’는 빛을 발산하는 것이며,이 경우 우리는 그런 일이 일어났다 고 생각하지 않습니다."
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이들은 그러한 혼합 합병의 첫 두 가지 확인 된 예이지만, 과거에는 중력파 신호에 의해 발견 된 용의자가있었습니다. 2019 년 8 월, GW190814로 지정된 신호가 발견되었으며, 연구자들은 약 2.6 태양열의 물체와 23- 해저 블랙홀의 충돌과 관련이 있다고 밝혔다. 이 두 번째 물체는 가장 무겁게 알려진 중성자 별이거나 가장 가벼운 블랙홀 일 수 있습니다. 그 모호성은 혼합 합병 이벤트의 산물과 다른 유사한 발견이 비슷한 모호성으로 괴로워 졌기 때문에이 신호를 확인하지 못했습니다.
이제 혼합 합병의 두 가지 확인 된 탐지가 이루어 졌으므로 천체 물리학 자들은 현재의 충돌이 1 년 동안 1 년 내에 1 년 이내에 한 달에 한 달에 한 달에 발생해야한다는 말을 발견 할 수 있습니다.
그들은 또한 그러한 바이너리의 기원을 발견 할 수 있고, 그러한 사건이 발생하는 것으로 여겨지는 제안 된 위치 중 하나 또는 두 개를 제거 할 수 있습니다 :현명한 이진 시스템, 젊은 스타 클러스터를 포함한 밀도가 높은 환경 및 은하의 중심.
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이 조사의 핵심은 2022 년 여름에 시작된 중력파 탐지기 역할을하는 레이저 간섭계의 네 번째 관찰 실행이 될 것입니다.
“Ligo, Virgo 및 Kagra의 탐지기 그룹은 2022 년 여름에 시작하기 위해 다음 관측 실행을 준비하기 위해 탐지기를 개선하고 있습니다. "감도가 향상됨에 따라 우리는 합병 파를 하루에 한 번까지 감지하고 중성자 별을 구성하는 블랙홀과 초 고밀도 물질의 특성을 더 잘 측정하기를 희망합니다."
