رصدخانه های امواج گرانشی LIGO (ایالات متحده آمریکا)، Virgo (ایتالیا) و KAGRA (ژاپن) از تکمیل پردازش داده های سومین چرخه مشترک مشاهدات خبر دادند که در مارس 2020 به پایان رسید. نتیجه نسخه جدیدی از کاتالوگ موج گرانشی گذرا GWTC-3 بود که اکنون شامل 90 سیگنال است که 35 مورد آن قبلاً منتشر نشده بود.
همه سیگنال‌های ثبت‌شده در فهرست از ادغام سیاه‌چاله‌ها و ستاره‌های نوترونی سرچشمه می‌گیرند. در میان آنها، دانشمندان چندین رویداد غیرمعمول، مانند جذب یک ستاره نوترونی توسط یک سیاهچاله، مشارکت سیاهچاله های دوتایی، و ادغام سیاهچاله های عظیم را یادداشت می کنند.
در O3b (بخش دوم از سومین چرخه رصدی)، ما GW191219_163120 را شناسایی کردیم، یک سیگنال ادغام که از سیاهچاله ای با جرم 32 برابر خورشید ما سرچشمه می گیرد و ستاره نوترونی با جرم تنها 1,17 خورشید را جذب می کند. دکتر الساندرا بوونانو، مدیر مؤسسه و استاد دانشگاه مریلند، می‌گوید: «مشاهدات جدید همچنان درک ما را از چگونگی تشکیل سیاه‌چاله‌ها و ستاره‌های نوترونی با جرم ستاره‌ای و اینکه چگونه به دور یکدیگر می‌چرخند تا زمانی که ادغام شوند، به چالش می‌کشد.
یکی دیگر از کشفیات جدید O3b رویداد GW200210_092254 است که در آن یک سیاهچاله با یک جسم دوم، یا یک ستاره نوترونی بسیار پرجرم یا یک سیاهچاله بسیار کم جرم، ادغام می شود. بیشتر مشاهدات مربوط به ادغام سیاهچاله های دوتایی، از جمله برخی رویدادهای قابل توجه است.
بسیاری از اکتشافات به لطف این واقعیت امکان پذیر شد که در اکتبر 2019، در خلال یک وقفه یک ماهه بین فازهای O3a و O3b از چرخه سوم مشاهدات، کارشناسان آشکارسازهای LIGO و Virgo را ارتقا و بهبود دادند که در نتیجه حساسیت آنها افزایش یافت. . و در پایان چرخه سوم، آشکارساز KAGRA در ژاپن به مشاهدات پیوست و به دنبال آن دو هفته مشاهدات همزمان با آشکارساز GEO600 آلمانی-بریتانیایی واقع در آلمان انجام شد.
در این مقاله، دانشمندان مدل‌های دقیقی از انواع مختلف امواج گرانشی از ادغام سیاه‌چاله‌ها را ارائه کردند که پارامترهایی مانند سرعت چرخش‌های سیاهچاله، گشتاورهای چند قطبی و اثرات جزر و مدی معرفی‌شده توسط یک ستاره نوترونی بالقوه را در نظر می‌گیرد. مجتمع های کامپیوتری با کارایی بالا Minerva و Hypatia در موسسه آلبرت اینشتین در پوتسدام و هولودک در هانوفر برای توسعه مدل ها استفاده شدند.
آشکارسازهای LIGO، Virgo و KAGRA در حال حاضر در حال ارتقا هستند تا چرخه بعدی و چهارم مشاهدات مشترک را در پایان سال 2022 آغاز کنند. محققان انتظار دارند که پس از ارتقا، که سرعت تثبیت را افزایش می دهد، امواج گرانشی سه برابر بیشتر از اکنون مشاهده شوند - تا پنج سیگنال در هفته.
همچنین بخوانید:
- این سیاهچاله های فرضی می توانند گذشته شما را پاک کنند و آینده شما را تغییر دهند
- این سیاهچاله های فرضی می توانند گذشته شما را پاک کنند و آینده شما را تغییر دهند