noviembre 27, 2021

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È stato rilevato uno «tsunami» da record di onde gravitazionali

Gli astronomi hanno effettuato 35 nuove rilevazioni di onde gravitazionali, o increspature nello spazio-tempo, tra novembre 2019 e marzo 2020. Le onde cosmiche sono state create in gran parte da coppie di buchi neri che si fondono, ma molte di esse sono nate da rare collisioni tra stelle dense di neutroni e buchi neri.

È un enorme salto poiché sono state rilevate solo tre onde gravitazionali tra il 2015 e il 2016. Questo porta il numero noto di onde gravitazionali rilevate a 90 dal 2015 al 2020.

Sono stati rilevati dal Laser Gravitational-Wave Observatory, o LIGO, negli Stati Uniti, e dal Virgo Gravitational Wave Observatory in Italia. Il Risultati dell’ultima campagna di monitoraggio Inserito lunedì.

Le onde gravitazionali possono aiutare gli scienziati a comprendere meglio il ciclo di vita violento delle stelle e perché si trasformano in buchi neri o stelle di neutroni quando muoiono. Queste increspature nello spazio-tempo furono previste per la prima volta da Albert Einstein nel 1916 come parte della sua teoria della relatività generale.

Quest’ultima scoperta è uno «tsunami» e «un grande balzo in avanti nella nostra ricerca per svelare i segreti dell’evoluzione dell’universo», ha detto la coautrice dello studio Susan Scott, professoressa senior presso il Centro per l’astrofisica gravitazionale dell’Università nazionale australiana. una dichiarazione.

«Questa è davvero una nuova era di scoperte di onde gravitazionali e il numero crescente di scoperte sta rivelando molte informazioni sulla vita e la morte delle stelle in tutto l’universo», ha detto. «Osservare le masse e le rotazioni dei buchi neri in questi sistemi binari indica in primo luogo come questi sistemi sono tenuti insieme».

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Scott ha affermato che migliorare la sensibilità dei rivelatori alle onde gravitazionali sta aiutando gli scienziati a rintracciarne più di prima. «L’altra cosa davvero eccitante del miglioramento costante della sensibilità dei rilevatori di onde gravitazionali è che questo attiverà quindi una serie completamente nuova di sorgenti di onde gravitazionali, alcune delle quali saranno inaspettate».

Vari buchi neri e stelle di neutroni

Questo nuovo catalogo di onde gravitazionali include buchi neri di tutte le forme e dimensioni, nonché rare fusioni di stelle di neutroni e buchi neri.

I buchi neri e le stelle di neutroni sono entrambi il risultato di stelle morenti. Quando le stelle muoiono, possono collassare in famelici buchi neri che divorano tutta la materia intorno a loro. Oppure potrebbero formare una stella di neutroni, il residuo incredibilmente denso che rimane dopo l’esplosione di una stella.

Attualmente, la stella di neutroni più pesante conosciuta ha una massa di 2,5 volte la massa del nostro sole, mentre il buco nero più leggero è cinque volte la massa del nostro sole. Nel mezzo c’è il «divario di massa». Migliorare e perfezionare i rilevatori aiuta anche gli scienziati ad affrontare il divario di massa o a determinare cosa si trova all’interno di tale intervallo.

Una delle collisioni in questa ultima campagna osservativa, un buco nero supermassiccio 33 volte la massa del sole con una delle stelle di neutroni più basse mai trovate, che è circa 1,17 volte la massa del nostro sole.

Questa illustrazione mostra la fusione di due buchi neri.

«Solo ora stiamo iniziando ad apprezzare la notevole diversità dei buchi neri e delle stelle di neutroni», ha affermato in una nota il coautore dello studio Christopher Berry, membro della LIGO Scientific Collaboration. «I nostri ultimi risultati dimostrano che sono disponibili in molte dimensioni e combinazioni. Abbiamo risolto alcuni vecchi misteri ma ne abbiamo scoperti anche di nuovi. Con queste osservazioni, siamo più vicini a risolvere i misteri di come le stelle – gli elementi costitutivi del nostro universo – evolversi.»

& # 39;  & # 39; di Pac-Man  Nello spazio: i buchi neri divorano le stelle di neutroni nella prima prova di un raro evento celeste

Berry è anche docente presso l’Università di Glasgow e ricercatore in visita presso il Centro per la ricerca esplorativa e interdisciplinare in astrofisica della Northwestern University, o CIERA.

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Il progetto del rivelatore di onde gravitazionali Kamioka in Giappone si unirà a LIGO e Virgo nel prossimo ciclo di osservazioni previsto per la fine del 2022. Fino ad allora, gli scienziati di tutto il mondo studieranno le ultime osservazioni per cercare segnali interessanti che potrebbero nascondersi nel dati.

«Si scopre che l’universo delle onde gravitazionali è molto eccitante», ha detto in una dichiarazione Maya Fischbach, borsista post-dottorato della NASA al CIERA e membro della collaborazione scientifica LIGO.

«Rivelatori aggiornati saranno in grado di rilevare segnali più silenziosi, inclusi buchi neri e stelle di neutroni che si sono fusi più lontano, con segnali di miliardi di anni fa. Non vedo l’ora di scoprire cosa c’è là fuori».