INFORÁDIÓ 
2019. június 25. kedd
Vilmos

neutroncsillag

gravitációs hullám

ligo

virgo

Egy felfedezés, amely alapjaiban változtatja meg a csillagászatot

Egy felfedezés, amely alapjaiban változtatja meg a csillagászatot

Infostart / InfoRádió

Először sikerült kutatóknak közvetlenül észlelniük neutroncsillag-összeolvadásból származó gravitációs hullámokat az amerikai lézer interferométeres gravitációshullám-vizsgáló obszervatórium (LIGO) és olaszországi párja, a VIRGO detektoraival.

"A legnagyobb fejlődést az hozta, hogy a VIRGO is bekapcsolódott a tudományos mérésekbe augusztus elsején, és több érdekes jel is született, ennek a része a mostani bejelentés is" - mondta az InfoRádiónak Vasúth Mátyás, a Magyar Tudományos Akadémia Wigner Fizikai Kutatóközpont VIRGO tagcsoportjának csoportvezetője.

Az augusztus 17-én magyar idő szerint 14 óra 41 perckor észlelt kozmikus jelenség viszonylag közel, a Földtől nagyjából 130 millió fényévnyire következett be. A két, mintegy 1,1 és 1,6 naptömegű neutroncsillag nagyjából 300 kilométerre megközelítette egymást, majd egyre gyorsulva, spirális pályán összeütközött, miközben mintegy 100 másodpercen keresztül gravitációs hullámjeleket keltettek - olvasható a LIGO honlapján.

A neutroncsillagok kisméretű, nagyjából 20 kilométer átmérőjű, rendkívül sűrű égitestek, amelyek a szupernóva-robbanást követően maradnak vissza.

"A neutroncsillagok anyaga főként neutron és elektron. Ez egy nagyon sűrű anyag, úgy kell elképzelni, hogy ha egy kiskanálnyit tudnánk venni egy ilyen csillagból, akkor az közel a Mount Everest súlyát nyomná" - mondta a szakértő.

A mostani az első alkalom, amikor a tudósok egy kozmikus jelenséget a gravitációs hullámjelek mellett elektromágneses sugárzás formájában is képesek voltak megfigyelni. A gravitációs hullámok után két másodperccel ért el a Földre az ütközés nyomán felszabadult gammasugárzás, amelynek rövid és gyenge jelét a Fermi és az Integral űrtávcsövek észlelték.

"Az esemény bekövetkezése után a Fremi kiküldött egy észlelési jelet a csillagász közösségnek, és több megfigyelő állomás is elkezdte észlelni, és egy rövid, félnapos-napos periódusban nagyon sok anyag gyűlt össze erről a forrásról" - mondta Vasúth Mátyás.

Mindez a többcsatornás csillagászat korszakának kezdetét jelölheti, amikor egyazon eseményről két fizikailag teljesen különböző méréssel is információhoz juthatnak a tudósok.

A gammakitörés jeleinek két másodperces késése a gravitációs hullámokhoz képest Albert Einstein egy újabb jóslatát is igazolja, mivel bizonyítékot jelent arra, hogy a gravitációs hullámok valóban fénysebességgel terjednek.

A neutroncsillag-összeolvadást kísérő fényjelenségek részletes vizsgálatához szükség volt a forrásgalaxis pontos meghatározására. A két LIGO detektor adatai alapján a neutroncsillagok helyzetét 190 négyzetfoknyi területre sikerült behatárolni, az Olaszországban működő VIRGO detektor adataival a gravitációs hullám forrásának helyzetét tovább lehetett pontosítani az eredeti terület 14,7 százalékára. Egy ekkora szögtartományon belül nagyjából 130 millió fényév távolságra azonban több galaxis is lehetett volna a jelek forrása.

A helyszín gyors azonosításában a Frei Zsolt Széchenyi-díjas asztrofizikus és kutatócsoportja - Bécsy Bence, Dálya Gergely és Raffai Péter - által összeállított, mintegy 2,5 millió galaxist tartalmazó katalógus, a Glade is segített a tudósokat. Az Eötvös Loránd Tudományegyetemen működő magyar kutatócsoport volt az első, amely a gravitációshullám-forráshoz azonosított égterület és becsült forrástávolság alapján közzétette a lehetséges forrásgalaxisok listáját - olvasható a Magyar Tudományos Akadémia közleményében.

A jelenséget követően 34 csoport kezdte el keresni a neutroncsillag-összeolvadás elektromágneses jeleit, többen az ELTE galaxiskatalógusát használták iránymutatásul. Közéjük tartozott az elsőként sikerrel járó, Chilében lévő Las Campanas Obszervatórium is, amely egyméteres Swope teleszkópjával lelt rá a keresett fényjelenségre. Eredményeik szerint a GW170817 jelű gravitációs hullámjel után közvetlenül észlelt gammakitörés a Hydra vagy más néven Északi Vízikígyó csillagképben elhelyezkedő NGC 4993 jelű galaxisból származik.

A gravitációs hullámjelek észlelése után mintegy 70 földi obszervatórium és űrtávcső - köztük az amerikai Gemini obszervatórium, az európai VLT teleszkóp és a Hubble űrteleszkóp - fordult rá a jelenségre, így az ütközést követő napokban és hetekben más elektromágneses jeleket - köztük röntgen-, ultraibolya-, optikai, infravörös- és rádióhullámokat - is sikerült észlelni. A későbbi mérésekből a csillagászok különféle nehéz elemek, például arany és platina jelenlétét mutatták ki, ami azért fontos, mert bizonyossá vált, hogy legalább részben ilyen ütközések hozhatták létre és szórhatták szét az űrben a vasnál nehezebb kémiai elemeket.

A tudósok a legújabb gravitációshullám-észlelést használták arra is, hogy ellenőrizzék a világegyetem tágulásának ütemét leíró Hubble-állandó értékét, amelynek meghatározására mindeddig csak elektromágneses megfigyelések adtak módot. Az új módszerrel kapott érték az eredmények szerint összhangban volt a korábbi számításokkal az MTA közleményébe szerint.

A ritka esemény átformálhatja az univerzum működésével kapcsolatos gondolkodásunkat - mondta France A. Córdova, az amerikai hullámdetektort üzemeltető National Science Foundation igazgatója a világszerte 1200 kutatót felölelő LIGO nemzetközi együttműködés honlapja szerint.

A háttérszámítások szerint "egy ilyen erősségű neutroncsillag-összeolvadás kevesebb mint egyszer fordul elő 80 ezer évente" - hangsúlyozta Laura Cadonati, a Georgia Műszaki Egyetem fizikaprofesszorát is, a LODO szóvivője. A tudós szerint "az észlelésre az egyik leginkább tanulmányozott asztrofizikai jelenségként fog emlékezni a történelem".

A teljes beszélgetést kedden este 19 órakor az InfoRádió Szigma című magazinjában hallhatják.

Kapcsolódó hang

Egy felfedezés, amely alapjaiban változtatja meg a csillagászatot
 


A címlapról ajánljuk

INFOSTART
 
INFORÁDIÓ
PARTNEREINK
Sixt    iCom
infostart
AZ INFORÁDIÓ HÍRPORTÁLJA 
 
 

A médiaszolgáltatási tevékenységét a Médiatanács a Magyar Mecenatúra Program keretében támogatja.

NMHH
Az Év Honlapja 2018