Rejtélyes objektumot találtak a LIGO-VIRGO detektorok
A nagytömegű csillagok életük végén saját gravitációjuk hatására összeomlanak, kompakt objektumot hagyva maguk után. A kisebbek szupernóva-robbanást követően neutroncsillaggá alakulnak, a nagyobbak pedig fekete lyukká. A legnehezebb ismert neutroncsillag tömege 2,5-szerese a Napénak, míg a legkönnyebb fekete lyuk 5 naptömegű. Eddig megoldatlan kérdés volt, hogy lehet-e egy maradványcsillag tömege 2,5 és 5 naptömeg közötti, vagy betöltetlen-e ez a tömegsáv? Több évtizedes kutatás után most választ kaptunk erre.
A LIGO-Virgo Kollaboráció 2019. augusztus 14-én egy 2,6 naptömegű objektumot fedezett föl, amely bizonyosan ebben a tömegsávban helyezkedik el. Az objektum egy 23 naptömegű fekete lyukkal olvadt össze, gravitációs hullámokat kibocsátva. A felfedezésről szóló tanulmány a The Astrophysical Journal Letters folyóiratban jelent meg.
Az még kérdés, hogy az eddigi legnehezebb neutroncsillagot vagy a legkönnyebb fekete lyukat sikerült-e felfedezni. További kutatások szükségesek ahhoz is, hogy kiderüljön, léteznek-e még objektumok ebben a tömegsávban. Az esemény a GW190814 nevet kapta.
Az összeolvadás során 25 naptömegű fekete lyuk keletkezett (a tömeg egy része energiává alakult és gravitációs hullámok formájában sugárzódott ki). Az észlelt esemény körülbelül 800 millió fényév távolságra történt a Földtől. Az összeolvadás előtt a két objektum tömege között 9-szeres eltérés volt, így ez az eddigi legnagyobb tömegkülönbségű források által létrehozott gravitációs hullám, amelyet sikerült észlelni. Az eddigi csúcstartó a GW190412 észlelés volt, ahol két fekete lyuk olvadt össze, tömegarányuk 3:1 volt.
A gravitációs hullám észlelésekor azonnal értesítették a csillagász közösséget, így a földi és űrteleszkópok hamar elkezdhették keresni az összeolvadás esetleges utófényét – sajnos ilyet nem sikerült találni. Így továbbra is a GW170817 az egyetlen esemény, amelynél fényjeleket és gravitációs hullámokat is sikerült megfigyelni. A 2017 augusztusában észlelt jel forrása két neutroncsillag ütközése volt, amelyből várható volt fényjelek érkezése. Ezzel szemben a fekete lyukak összeolvadását általában nem kíséri fényjelenség, így ezeket csak a kibocsátott gravitációs hullámok segítségével tudjuk megfigyelni.
Annak, hogy a mostani eseménynél nem sikerült fényjelet megfigyelni, több oka is lehet. A legvalószínűbb, hogy mivel ez az esemény hatszor olyan messze volt, mint a 2017-es, sokkal nehezebb észlelni az esetlegesen kibocsátott fényt. De az is elképzelhető, hogy a kisebbik objektum is fekete lyuk volt, ezért nem is volt mit detektálni a gravitációs hullámokon kívül. Továbbá az is lehetséges, hogy bár neutroncsillag volt, a sokkal nagyobb tömegű fekete lyuk az egészet magába olvasztotta, így nem is tudott fényt kibocsátani.
Megtudhatjuk-e valaha, hogy a titokzatos objektum neutroncsillag vagy fekete lyuk volt? További hasonló felfedezések segíthetnek ezt eldönteni – ha a jövőben is észlelünk ebbe a tömegsávba eső objektumokat, még többet megtudhatunk róluk.
Forrás: ligo.elte.hu