Gravitationsbølgeobservatorierne LIGO (USA), Jomfruen (Italien) og KAGRA (Japan) rapporterede færdiggørelsen af databehandlingen af den tredje fælles cyklus af observationer, som sluttede i marts 2020. Resultatet var en ny version af GWTC-3 gravity-wave transient-kataloget, som nu indeholder 90 signaler, hvoraf 35 ikke tidligere er blevet offentliggjort.
Alle signaler optaget i kataloget stammer fra sammensmeltningen af sorte huller og neutronstjerner. Blandt dem bemærker videnskabsmænd flere usædvanlige begivenheder, såsom absorptionen af en neutronstjerne af et sort hul, deltagelse af binære sorte huller og fusionen af massive sorte huller.
"I O3b (den anden del af den tredje observationscyklus) opdagede vi GW191219_163120, et fusionssignal, der stammer fra et sort hul, der er 32 gange vores sols masse, og absorberer en neutronstjerne med en masse på kun 1,17 solmasser. De nye observationer fortsætter med at udfordre vores forståelse af, hvordan sorte huller i stjernernes masse og neutronstjerner dannes, og hvordan de kommer til at kredse om hinanden, indtil de smelter sammen," siger Dr. Alessandra Buonanno, direktør for instituttet og professor ved University of Maryland.
En anden ny O3b-opdagelse er begivenheden GW200210_092254, hvor et sort hul smelter sammen med et andet objekt, enten en meget massiv neutronstjerne eller et sort hul med meget lav masse. De fleste observationer er af binære sorte hul-fusioner, herunder nogle særligt bemærkelsesværdige begivenheder.
Mange opdagelser blev mulige takket være det faktum, at eksperter i oktober 2019, i løbet af den månedlange pause mellem O3a- og O3b-faserne i den tredje observationscyklus, opgraderede og forbedrede LIGO- og Jomfru-detektorerne, hvilket resulterede i, at deres følsomhed steg. Og ved afslutningen af den tredje cyklus sluttede KAGRA-detektoren i Japan sig til observationerne, efterfulgt af to ugers samtidige observationer med den tysk-britiske GEO600-detektor i Tyskland.
I artiklerne præsenterede forskerne præcise modeller af forskellige varianter af gravitationsbølger fra sammensmeltning af sorte huller, der tager højde for parametre såsom præcession af sorte huls spins, multipolmomenter og tidevandseffekter introduceret af en potentiel neutronstjerne-ledsager. Højtydende computerkomplekser Minerva og Hypatia ved Albert Einstein Institute i Potsdam og Holodeck i Hannover blev brugt til at udvikle modellerne.
LIGO-, Jomfru- og KAGRA-detektorer bliver i øjeblikket opgraderet til at starte den næste, fjerde cyklus af fælles observationer i slutningen af 2022. Forskerne forventer, at efter opgraderingen, som vil øge fikseringshastigheden, vil gravitationsbølger blive observeret tre gange oftere end nu – op til fem signaler om ugen.
Læs også:
- Disse hypotetiske sorte huller kan slette din fortid og ændre din fremtid
- Disse hypotetiske sorte huller kan slette din fortid og ændre din fremtid