Astronomové detekovali 35 nových případů gravitačních vln
Autor: Mark Myers, ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav), Australian National
Astrofyzikové ze skupiny LIGO-Virgo-KAGRA Collaboration detekovali dalších 35 případů gravitačních vln od posledního katalogu z října 2020, což poskytlo 90 celkově pozorovaných záznamů gravitačních vln od počátku jejich detekce. Z 35 nově detekovaných případů šlo v 32 záznamech s největší pravděpodobností o splynutí černých děr – dvě černé díry se pohybovaly po spirále navzájem kolem sebe, až nakonec splynuly v jeden objekt – a ve třech případech se jednalo o kolizi neutronových hvězd s černými dírami. Hmotnosti černých děr se pohybovaly v širokém rozmezí, nejhmotnější z nich měla velikost kolem 90 hmotností našeho Slunce. Několik černých děr, které se vytvořily jako důsledek vzájemného splynutí, překročilo hranici 100 hmotností Slunce a jsou klasifikovány jako černé díry střední velikosti.
Gravitační vlny byly poprvé předpovězeny Albertem Einsteinem v rámci obecné teorie relativity. Protože gravitační vlny dosahující Země jsou velmi slabé, trvalo mnoho dekád intenzivní práce k postavení přístrojů, dostatečně přesných a citlivých k měření těchto vln.
Přestože se první detekce gravitační vln uskutečnila v roce 2015, počet registrací narůstal ohromnou rychlostí. V průběhu roků čekali vědci beznadějně na pozorování gravitačních vln – vibrací ve stavbě vesmíru, než se je podařilo vůbec poprvé zaregistrovat, až k současným pozorováním mnoha úkazů každý měsíc, a dokonce více úkazů ve stejný den. Detektory gravitačních vln používají vysokovýkonné lasery a pečlivě měří čas průchodu světla na cestě mezi zrcadly podél dvou kolmých ramen.
Ve třetí pozorovací etapě, která trvala od 1. 11. 2019 do 27. 3. 2020, detektory LIGO a Virgo dosáhly svého vůbec nejlepšího výkonu. K dosažení tohoto obrovského pokroku získaly průkopnické přístroje mnohem citlivější status díky programu nepřetržitého vylepšování a údržby.
„Detektory LIGO a Virgo jsou postupně zdokonalovány, například se zvyšuje výkon laserů a množství získaného světla,“ říká Madeline Wade, pracovnice v oboru fyziky na Kenyon College. „Skvělá citlivost detektorů umožnila detekovat mnohem více napínavých případů gravitačních vln včetně vůbec prvních spolehlivých detekcí dvojice neutronová hvězda-černá díra.“
Autor: LIGO/Virgo/KAGRA/C. Knox/H. Middleton
„Nyní jsme detekovali 35 případů. To je pozoruhodné! Na rozdíl od toho, že jsme uskutečnili pouhé tři detekce v naší první etapě pozorování, která trvala čtyři měsíce v letech 2015–2016. Toto je vskutku nová éra v detekci gravitačních vln a rostoucí populace objevů tak odhaluje mnoho informací o životě a zániku hvězd v celém vesmíru.“
Zde je několik významných objevů z posledních 35 pozorovaných případů:
GW191219_163120 a GW200115_042309: dvě splynutí dvojic neutronová hvězda-černá díra; neutronová hvězda v případu GW191219_163120 je jednou z nejméně hmotných doposud pozorovaných hvězd tohoto typu;
GW200210_092254: splynutí mezi černou dírou a objektem, který může být buď černou dírou, nebo těžkou neutronovou hvězdou;
GW200220_061928: velmi hmotná dvojice černých děr obíhajících navzájem kolem sebe o společné hmotnosti 145krát větší, než je hmotnost Slunce;
GW191204_171526: dvojice černých děr obíhajících navzájem kolem sebe, z nichž přinejmenším jedna z této dvojice rotuje v kolmém směru;
GW191109_010717: dvojice černých děr obíhajících navzájem kolem sebe, které mají společnou hmotnost 112krát větší než hmotnost Slunce a které, jak se zdá, rotují obráceně;
GW191129_134029: dvojice černých děr, které mají společnou hmotnost rovnající se pouze 18 hmotnostem Slunce.
Poznámka: Detektory gravitačních vln LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) jsou umístěny v USA v Livingstonu (stát Luisiana) a v Hanfordu (stát Washington). Italský detektor Virgo se nachází poblíž města Pisa. Detektor KAGRA, dříve označovaný jako LCGT (Large-scale Cryogenic Gravitational-wave Telescope), je asi tři kilometry dlouhá anténa laserové interferometrické detekce gravitačních vln postavená v oblasti Kamioka v podzemí Japonska.
Zdroje a doporučené odkazy:
[1] sci-news.com
Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí
O autorovi
František Martinek
Narodil se v roce 1952. Na základní škole se začal zajímat o kosmonautiku, později i o astronomii. V roce 1978 nastoupil na Hvězdárnu Valašské Meziříčí na pozici odborného pracovníka, kde v různých funkcích pracoval až do konce února 2014. Věnoval se především popularizační a vzdělávací činnosti. Od roku 2003 publikuje krátké články o novinkách v astronomii a kosmonautice na stránkách www.astro.cz. I po odchodu do důchodu spolupracuje s valašskomeziříčskou hvězdárnou a podílí se na přípravě obsahu stránek www.astrovm.cz. Ve volném čase se věnuje rekreační turistice.
