Εντοπίστηκε για πρώτη φορά σύγκρουση μαύρης τρύπας και αστέρα νετρονίων

Για πρώτη φορά στα χρονικά, επιστήμονες κατάφεραν να επιβεβαιώσουν την παρατήρηση ενός εξαιρετικά σπάνιου φαινομένου. Τη σύγκρουση μίας μαύρης τρύπας με έναν αστέρα νετρονίων, ένα γεγονός τόσο ισχυρό, που οι επιπτώσεις του εντοπίζονται ακόμα στο σύμπαν, ένα δισεκατομμύριο χρόνια μετά. Ακόμα πιο εντυπωσιακό είναι πως αυτή η εκπληκτική αστρονομική ανακάλυψη, έγινε όχι μία, αλλά δύο φορές, μέσω μίας διεθνούς συνεργασίας επιβεβαίωσης χιλιάδων επιστημονικών αναφορών. Η νέα μελέτη επιβεβαιώνει την παρατήρηση δύο διαφορετικών συγκρούσεων μαύρων τρυπών με αστέρες νετρονίων, οι οποίες καταγράφηκαν από αστρονόμους τον Ιανουάριο του 2020 με 10 μέρες διαφορά.

Η σύγκρουση αστέρων νετρονίων με μαύρες τρύπες είναι ένα από τα πιο ακραία φαινόμενα στο σύμπαν. Η παρατήρηση αυτών των συγκρούσεων, ανοίγει νέες οδούς για να μάθουμε βασικά πράγματα για τη φυσική, καθώς και το πώς τα άστρα γεννιούνται, ζουν και πεθαίνουν. – Rory Smith, ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav)

Τα δύο περιστατικά ονομάστηκαν GW200105 και GW200115 και εντοπίστηκαν χάρη στα βαρυτικά κύματα.

Τον Ιανουάριο του 2020, το δίκτυο ανιχνευτών LIGO-Virgo παρατήρησε βαρυτικά κύματα από δύο αντικείμενα τα οποία ταιριάζουν με ζεύγος αστέρα νετρονίου και μαύρης τρύπας. Αυτή είναι η πρώτη σίγουρη παρατήρηση ενός τέτοιου ζεύγους μέχρι σήμερα με οποιοδήποτε μέσο παρατήρησης.

Το GW200105 ανιχνεύθηκε στις 5 Ιανουαρίου 2020 και περιλάμβανε μία μαύρη τρύπα η οποία είχε περίπου 9 φορές τη μάζα του Ήλιου μας και έναν αστέρα νετρονίων με σχεδόν δύο φορές τη μάζα του Ήλιου μας. Η σύγκρουση έλαβε χώρα 900 εκατομμύρια χρόνια πριν και ανιχνεύσαμε τα βαρυτικά κύματα από αυτή τη σύγκρουση μόλις τώρα.

Το GW200115 εντοπίστηκε στις 15 Ιανουαρίου 2020 και περιλάμβανε μία μαύρη τρύπα με 6 φορές τη μάζα του Ήλιου και έναν αστέρα νετρονίων με 1.5 φορές τη μάζα του Ήλιου. Η σύγκρουση έλαβε χώρα πριν 1 δισεκατομμύριο χρόνια.

Οι συγκρούσεις αυτές τάραξαν τη δομή του σύμπαντος και εμείς ανιχνεύσαμε τα κύματα που έστειλαν σε όλο τον κόσμο. Κάθε μία από αυτές δεν είναι απλά η ένωση δύο τεράστιων και πυκνών αντικειμένων. Είναι σαν το Pac-Man, με τη μαύρη τρύπα να καταπίνει ολόκληρο τον αστέρα νετρονίων. – Susan Scott, αστροφυσικός του Australian National University

Η ύπαρξη αυτών των δυαδικών συστημάτων έχει προβλεφθεί από τους αστρονόμους εδώ και δεκαετίες, ωστόσο δεν είχε παρατηρηθεί ποτέ έως τώρα. Τώρα, χάρη στα βαρυτικά κύματα ξέρουμε πως αυτά τα ζεύγη υπάρχουν.

Είδαμε τα πρώτα παραδείγματα ένωσης μαύρων τρυπών με αστέρες νετρονίων, οπότε ξέρουμε πλέον πως υπάρχουν εκεί έξω. Αλλά υπάρχουν τόσα πολλά ακόμα που δε γνωρίζουμε για τους αστέρες νετρονίων και τις μαύρες τρύπες – πόσο μικρά ή μεγάλα μπορούν να γίνουν, πόσο γρήγορα μπορούν να περιστραφούν, πώς καταλήγουν σαν ζεύγος. Με μελλοντικά δεδομένα βαρυτικών κυμάτων, θα έχουμε τα στατιστικά για να απαντήσουμε σε αυτές τις ερωτήσεις και τελικά να μάθουμε πώς δημιουργούνται τα πιο ακραία αντικείμενα του σύμπαντος. – Maya Fishbach, αστρονόμος βαρυτικών κυμάτων του Northwestern University

Οι έρευνες δημοσιοποιήθηκαν στο The Astrophysical Journal Letters.