Τα παρατηρητήρια βαρυτικών κυμάτων LIGO (ΗΠΑ), Virgo (Ιταλία) και KAGRA (Ιαπωνία) ανέφεραν την ολοκλήρωση της επεξεργασίας δεδομένων του τρίτου κοινού κύκλου παρατηρήσεων, ο οποίος ολοκληρώθηκε τον Μάρτιο του 2020. Το αποτέλεσμα ήταν μια νέα έκδοση του καταλόγου παροδικών κυμάτων βαρύτητας GWTC-3, ο οποίος τώρα περιέχει 90 σήματα, 35 από τα οποία δεν έχουν δημοσιευτεί στο παρελθόν.
Όλα τα σήματα που καταγράφονται στον κατάλογο προέρχονται από τη συγχώνευση μαύρων οπών και άστρων νετρονίων. Μεταξύ αυτών, οι επιστήμονες σημειώνουν αρκετά ασυνήθιστα γεγονότα, όπως η απορρόφηση ενός αστέρα νετρονίων από μια μαύρη τρύπα, η συμμετοχή δυαδικών μαύρων οπών και η συγχώνευση τεράστιων μαύρων οπών.
«Στο O3b (το δεύτερο μέρος του τρίτου κύκλου παρατήρησης), εντοπίσαμε το GW191219_163120, ένα σήμα συγχώνευσης που προέρχεται από μια μαύρη τρύπα 32 φορές τη μάζα του Ήλιου μας, απορροφώντας ένα αστέρι νετρονίων με μάζα μόλις 1,17 ηλιακές μάζες. Οι νέες παρατηρήσεις συνεχίζουν να αμφισβητούν την κατανόησή μας για το πώς σχηματίζονται οι μαύρες τρύπες και τα αστέρια νετρονίων αστρικής μάζας και πώς έρχονται σε τροχιά μεταξύ τους μέχρι να συγχωνευθούν», λέει η Δρ. Alessandra Buonanno, διευθύντρια του Ινστιτούτου και καθηγήτρια στο Πανεπιστήμιο του Μέριλαντ.
Μια άλλη νέα ανακάλυψη του O3b είναι το γεγονός GW200210_092254, στο οποίο μια μαύρη τρύπα συγχωνεύεται με ένα δεύτερο αντικείμενο, είτε ένα πολύ μεγάλο αστέρι νετρονίων είτε μια μαύρη τρύπα πολύ χαμηλής μάζας. Οι περισσότερες παρατηρήσεις αφορούν συγχωνεύσεις δυαδικών μαύρων οπών, συμπεριλαμβανομένων ορισμένων ιδιαίτερα αξιοσημείωτων γεγονότων.
Πολλές ανακαλύψεις έγιναν δυνατές χάρη στο γεγονός ότι τον Οκτώβριο του 2019, κατά τη διάρκεια της διακοπής ενός μήνα μεταξύ των φάσεων O3a και O3b του τρίτου κύκλου παρατήρησης, οι ειδικοί αναβάθμισαν και βελτίωσαν τους ανιχνευτές LIGO και Virgo, με αποτέλεσμα να αυξηθεί η ευαισθησία τους. Και στο τέλος του τρίτου κύκλου, ο ανιχνευτής KAGRA στην Ιαπωνία εντάχθηκε στις παρατηρήσεις, ακολουθούμενος από δύο εβδομάδες ταυτόχρονων παρατηρήσεων με τον γερμανο-βρετανικό ανιχνευτή GEO600 που βρίσκεται στη Γερμανία.
Στις εργασίες, οι επιστήμονες παρουσίασαν ακριβή μοντέλα διαφορετικών παραλλαγών βαρυτικών κυμάτων από τη συγχώνευση μαύρων οπών που λαμβάνουν υπόψη παραμέτρους όπως η μετάπτωση των περιστροφών της μαύρης τρύπας, οι πολυπολικές ροπές και τα παλιρροιακά φαινόμενα που εισάγονται από έναν πιθανό σύντροφο αστέρα νετρονίων. Για την ανάπτυξη των μοντέλων χρησιμοποιήθηκαν συμπλέγματα υπολογιστών υψηλής απόδοσης Minerva και Hypatia στο Ινστιτούτο Albert Einstein στο Πότσνταμ και Holodeck στο Ανόβερο.
Οι ανιχνευτές LIGO, Virgo και KAGRA αναβαθμίζονται επί του παρόντος για να ξεκινήσουν τον επόμενο, τέταρτο κύκλο κοινών παρατηρήσεων στα τέλη του 2022. Οι ερευνητές αναμένουν ότι μετά την αναβάθμιση, η οποία θα αυξήσει την ταχύτητα στερέωσης, τα βαρυτικά κύματα θα παρατηρούνται τρεις φορές πιο συχνά από τώρα - έως και πέντε σήματα την εβδομάδα.
Διαβάστε επίσης:
- Αυτές οι υποθετικές μαύρες τρύπες θα μπορούσαν να διαγράψουν το παρελθόν σας και να αλλάξουν το μέλλον σας
- Αυτές οι υποθετικές μαύρες τρύπες θα μπορούσαν να διαγράψουν το παρελθόν σας και να αλλάξουν το μέλλον σας