Selv små sorte huller udsender gravitationsbølger, når de støder sammen, og LIGO hørte dem

LIGO -forskere siger, at de har opdaget gravitationsbølger, der kommer fra en anden fusion af sorte huller, og det er den mindste, de nogensinde har set.

Fundene, indsendt til Astrofysiske journalbreve , kunne belyse mangfoldigheden i sorthulspopulationen - og kan hjælpe forskere med at finde ud af, hvorfor større sorte huller ser ud til at opføre sig anderledes end de mindre.

"Dens masse gør det meget interessant, "sagde Salvatore Vitale, en dataanalytiker og teoretiker med LIGO Lab ved Massachusetts Institute of Technology. Opdagelsen, han tilføjede, "begynder virkelig at befolke flere af denne lavmasse-region, der (indtil nu) var ret tom."

Gravitationsbølger er krusninger i rummet af rumtid, der er forårsaget af acceleration eller deceleration af objekter.

De er ekstremt svære at opdage, men værd at søge efter, fordi de giver os mulighed for direkte at studere ekstremt kraftfulde kosmiske fænomener - herunder sorte huller, som ikke kan ses med konventionelle midler, fordi intet lys kan slippe inde fra hændelseshorisonten.

Laserinterferometer Gravitations-Wave-observatorium, eller LIGO, kan finde sorte hullers binære filer - et par sorte huller, der er bundet af tyngdekraften - når de drejer mod hinanden og voldsomt smelter sammen til et enkelt sort hul.

LIGO består af to L-formede detektorer med 2,5 kilometer lange arme, en i Hanford, Vask., og den anden i Livingston, La.

Når en gravitationsbølge passerer gennem detektorerne, klemmer den ene arm og strækker den anden, et finjusteret system af lasere og spejle inde i armene kan opfange disse uendeligt små forvanskninger.

Siden den fandt sin første sorte hulfusion i september 2015, LIGO har annonceret opdagelsen af ​​flere fusioner af sorte huller, samt en fusion af to neutronstjerner - hvoraf nogle også den europæiske jomfru -detektor hentede.

Det sorte hul smashup GW170608 blev opdaget den 7. juni.

Detektorerne målte et signal, der kom fra den voldsomme kollision mellem to mindre sorte huller, omkring syv og 12 gange solens masse, sidder omtrent en milliard lysår væk. Fusionen efterlod et sort hul med 18 solmasser; den resterende solmasse blev omdannet til gravitationsbølger.

Denne begivenhed var ret lille sammenlignet med de fleste opdagelser af fusioner af sorte huller fra LIGO (f.eks. det første par i september 2015 vejede omkring 36 og 29 soler, henholdsvis). Den næst mindste blev fundet i december 2015, med sorte hulmasser på 7,5 og 14,2 soler, henholdsvis.

Som den laveste masse af LIGOs sorte hul finder, GW170608's lette par er i samme klasse som sorte huller, som astronomer har fundet indirekte via røntgenstråler og anden højenergistråling.

Disse røntgenstråler kommer udefra et sort hul, da alt materialet i dets tilvækningsskive snurrer rundt, gnider mod andet materiale og varmes op, udsender højenergistråling i processen. Dette materiale i skiven er trukket fra en ledsagerstjerne, der er gravitationsmæssigt låst fast i et binært par med det sorte hul.

Men astronomer har virkelig kun set røntgenstråler, der kommer fra sorte huller med lavere masse, ikke de mere massive dem som dem, LIGO finder.

Hvorfor er der ikke fundet større sorte huller, der producerer røntgenstråler? Det er et mysterium, som forskere endnu ikke har fundet ud af, Sagde Vitale. Men GW170608 kunne hjælpe med at bygge bro over dette hul.

LIGO er sat til at starte sit næste observationsløb sidst i 2018, og da den finder flere sorte hulfusioner, forskere vil begynde at kunne behandle dem som en befolkning og studere deres demografi for yderligere at undersøge disse spørgsmål.

Men Vitale sagde, at han også håbede på at se noget nyt, ud over sorte hulfusioner og neutronstjernefusioner.

"Jeg ville elske at finde et sort hul og en neutronstjerne, " han sagde.

En sådan hybrid fusion ville give forskere mulighed for at studere tyngdebølger, men ville også producere noget lys, som astronomer kunne studere med mere konventionelle teleskoper.

"Hvis vi ser det, " han tilføjede, "vi lærer meget."

© 2017 Los Angeles Times
Distribueret af Tribune Content Agency, LLC.