Kết quả đầu tiên của việc tìm kiếm một loại sóng hấp dẫn mới đã được công bố

Kết quả đầu tiên của việc tìm kiếm một loại sóng hấp dẫn mới đã được công bố
Kết quả đầu tiên của việc tìm kiếm một loại sóng hấp dẫn mới đã được công bố
Anonim

Một loạt bài báo đã được xuất bản trên trang web của đài quan sát sóng hấp dẫn LIGO của Mỹ, nơi tóm tắt kết quả đầu tiên của các cuộc tìm kiếm trong không gian về sóng hấp dẫn liên tục được tạo ra bởi các sao neutron quay. Cho đến nay, các nhà khoa học vẫn chưa thể ghi lại các tín hiệu xác nhận rõ ràng sự hiện diện của các sóng như vậy, nhưng theo các tác giả, điều này là do độ nhạy của các thiết bị dò tìm không đủ.

Năm 2016, các nhà vật lý thiên văn lần đầu tiên phát hiện ra tín hiệu sóng hấp dẫn từ sự hợp nhất của hai lỗ đen. Sau đó, các nhà khoa học đã ghi lại một số sự kiện hấp dẫn lớn xảy ra trong các vụ va chạm bùng nổ của lỗ đen và sao neutron. Tuy nhiên, các nhà khoa học hy vọng theo thời gian sẽ bắt đầu ghi nhận các sóng hấp dẫn yếu hơn, ví dụ, đến từ các ngôi sao neutron đơn lẻ, quay nhanh.

Các nhà khoa học ước tính rằng có hàng tỷ sao neutron trong Thiên hà của chúng ta - những vật thể siêu đặc có khối lượng tương đương với khối lượng của Mặt trời, nhưng đường kính của chúng là 10-20 km. Theo các nhà khoa học, các ngôi sao neutron quay với tốc độ hàng trăm vòng / giây và bất kỳ sự sai lệch nào về hình dạng của chúng so với hình cầu lý tưởng, sẽ tạo ra một tiếng "buzz" đặc trưng - một sóng hấp dẫn liên tục.

Trong khi các tín hiệu trọng trường yếu như vậy rất khó nắm bắt, các nhà khoa học từ dự án hợp tác quốc tế LIGO và Virgo đang phát triển các công nghệ giúp tăng độ nhạy của máy dò và cuối cùng là phát hiện ra sóng hấp dẫn liên tục.

"Một khi chúng ta nghe thấy một sóng hấp dẫn liên tục, chúng ta có thể nhìn sâu vào tâm của một ngôi sao neutron và làm sáng tỏ những bí ẩn của nó, đó là một viễn cảnh thú vị" - trích trong một thông cáo báo chí từ Trung tâm Xuất sắc của Hội đồng Nghiên cứu Úc (ARC) cho the Discovery of Gravitational Waves (OzGrav) Trích lời của người tham gia nghiên cứu Karl Wette, nghiên cứu sinh tại Đại học Quốc gia Úc.

Các nhà khoa học đã chọn mười lăm sao neutron trẻ cho buổi nghiên cứu đầu tiên.

“Chúng tôi sử dụng ba kênh khác nhau để quan sát - một tác giả khác của ấn phẩm, nghiên cứu sinh Lucy Strang từ Đại học Melbourne cho biết - Một kênh được tối ưu hóa cho độ nhạy, kênh kia xử lý tín hiệu nhanh nhất có thể và kênh thứ ba tập trung vào một, một kịch bản có khả năng xảy ra nhất về vật lý thiên văn. Đây là nghiên cứu đầu tiên đề cập đến cả ba đường dẫn đăng ký, giúp tăng cơ hội phát hiện các sóng liên tục."

Các đặc tính tương tự khiến sóng hấp dẫn liên tục khó nắm bắt mang lại cho chúng giá trị đặc biệt trong việc thu thập thông tin về nguồn, vì các tham số của tín hiệu liên tục, chẳng hạn như tần số và cường độ, cũng như tốc độ thay đổi của chúng, phụ thuộc vào thành phần của ngôi sao neutron.

"Trong khi cấu trúc của các sao neutron là một câu hỏi mở đối với các nhà khoa học", Strang tiếp tục. "Nhưng khi chúng ta tìm thấy các sóng liên tục, nó sẽ làm sáng tỏ phần vật lý chưa được biết đến này."

Một trong những ấn phẩm phản ánh kết quả quan sát chung của các nhà khoa học từ Đài quan sát sóng hấp dẫn Mỹ LIGO, Xử nữ châu Âu và các đồng nghiệp Nhật Bản của họ từ dự án KAGRA đằng sau các sao xung - sao neutron hoạt động như đèn hiệu vũ trụ, phát ra năng lượng dồi dào dưới dạng sóng vô tuyến, và cũng có thể là nguồn của sóng hấp dẫn liên tục.

Đề xuất: