작년 1 월, 천문학 자들은 처음으로 블랙홀 도로 살인자를 삼키는 까마귀처럼 죽은 별을 삼켜 라.

그런 다음 10 일 후, 그들은 우주의 다른 먼 구역에서 동일한 파기 과정이 다시 일어나는 것을 보았습니다.

화요일 Astrophysical Journal Letters에 발표 된 연구 논문에보고 된 이러한 승리는 우주에서 가장 파국적 인 사건 중 일부로 인한 문자 그대로 시간과 압력의 팽창을 탐구하는 중력 천문학 분야에서 가장 최근의 것입니다.

위스콘신-밀워키 대학의 물리학 교수 인 패트릭 브래디는 “우리가 우주 어디에서나 서로 충돌하는 중성자 별과 블랙홀을 실제로 감지 할 수 있었던 것은 이번이 처음이다”라고 말했다. LIGO Scientific Collaboration 대변인.

천문학 자들은 블랙홀과 중성자 별 쌍의 존재를 의심했습니다. 그러나 그들이 이러한 충돌을 볼 때까지 이러한 감각은 확인되지 않았습니다. 이 발견은 우주에 서식하는 쌍성계에 대한 지식을 채우는 데 도움이되며, 천문학 자들이 왜 우리 은하계에서 그런 쌍을 보지 못했는지에 대한 질문을 제기합니다.

20 년 이상 동안 LIGO (레이저 간섭계 중력파 관측소)는 이러한 불평을 찾고있었습니다. 아인슈타인의 일반 상대성 이론. 수년 동안 관측소의 레이저 하나는 워싱턴 주 핸 포드에 있고 다른 하나는 리빙스턴에 있습니다.

그런 다음 2015 년 9 월, 두 LIGO 사이트 오랫동안 기다려온 중력파의 울림에 주목하십시오 موجات.

이 파동은 두 개의 항성 크기의 블랙홀, 즉 가장 무거운 별이 수명이 다할 때 초신성으로 폭발 할 때 생성 된 시공간의 구조에있는 구멍의 충돌로 인해 발생합니다. 두 개의 블랙홀은 서로 궤도를 돌며 마침내 하나로 합쳐질 때까지 서로를 더 가깝게 돌립니다.

2 년 후 그는 LIGO를 발견했습니다. 두 개의 중성자 별 충돌 태양의 질량보다 크지 만 블랙홀로 붕괴 할만큼 크지 않은 별들의 잔해를 태우고 있습니다. 이러한 충돌은 우주에서 대부분의 금과은을 생성하며 일련의 망원경은 전파에서이 폭발에 의해 방출되는 X- 선에 이르는 빛의 입자를 감지 할 수있었습니다.

천문학 자들은 오랫동안 블랙홀 주위를 도는 중성자 별을 발견 할 것으로 기대해 왔지만 우리 은하수를 조사한 지 거의 반세기 동안 그들은 아무것도 발견하지 못했습니다. “사실이 신비한 질문이 있습니다.”라고 Brady 박사가 말했습니다. “왜 우리는 중성자 별 블랙홀 시스템을 보지 못했습니까?”

새로운 중력파 관측은 비록 은하수에서 멀리 떨어져 있지만 이러한 쌍이 존재한다는 것을 증명합니다. 블랙홀과 합쳐진 중성자 별이 2020 년 1 월 5 일에 처음 발견되었습니다. 워싱턴 주 핸 포드에있는 시설이 일시적으로 오프라인 상태 였기 때문에 신호가 로스 앤젤레스 리빙스턴에서 발견되었습니다. 처녀 자리는 희미한 신호를 감지하여 지원을 제공했습니다.

중력파의 빈도 변화를 연구함으로써 천체 물리학 자들은 우주의 먼 지역에서 충돌하는 물체의 특성을 결정할 수있었습니다.

블랙홀의 질량은 태양 질량의 7.4 배에서 10.1 배 사이였습니다. 중성자 별은 더 작았지만 여전히 전 세계가 공전하는 별 질량의 두 배입니다. 충돌은 지구에서 9 억 광년 떨어진 곳에서 발생했습니다.

2020 년 1 월 15 일, Hanford 기지가 백업 및 가동 중이었고 세 개의 기기가 블랙홀과 중성자 별의 두 번째 충돌을 감지했습니다. 이것은 조금 멀었습니다. 두 몸 모두 조금 더 가볍습니다. 중성자 별의 질량은 태양 질량의 약 1.5 배 였고 블랙홀은 태양 질량의 3.6 배에서 7.5 배 사이였습니다.

두 개의 중성자 별의 2017 년 충돌과는 달리 망원경은 폭발로 인한 빛의 입자를 감지 할 수 없었습니다. 블랙홀은 중성자 별을 빠르게 삼킬 수있을만큼 충분히 커서 탐지 가능한 방출 가능성을 줄인 것으로 보입니다.

충돌은 일반적으로 그들이 찾을 것으로 예상했던 것과 일치한다고 독일 포츠담에있는 막스 플랑크 중력 물리학 연구소의 이사이자 LIGO 과학 팀의 일원 인 Alessandra Bonanno는 말했습니다. “놀랍게도 예상치 못한 일이라고 말할 수있는 것은 아닙니다.”라고 그녀는 말했습니다.

천체 물리학 자들은 중성자 별이 삼켜지기 전에 블랙홀이 찢어지는 흔적을 발견하지 못했다. 중성자 별에있는 블랙홀의 조력은 중성자 별의 직경을 결정하며, 이것은 차례로 그것이 무엇으로 만들어 졌는지 나타냅니다.

그러나 이러한 충돌이 더 많이 관찰되면 패턴이 나타나고 더 많은 세부 사항을 식별 할 수 있습니다.

브래디 박사는 “블랙홀이 다소 작은 시스템을 발견하면 중성자 별이 블랙홀과 합쳐지기 전에 조석 효과가 더 커진다”고 말했다. “그래서 중성자 별은 마지막 몇 개의 궤도를 공전하면서 찢어 질 수 있습니다.”

브래디 박사는 남은 질문 중 하나는 왜 은하수 안에서 블랙홀과 중성자가 발견되지 않는지라고 말했습니다. 검색 기술이 옳지 않았거나 쌍이 빠르게 병합되어 더 이상 은하계에 남아 있지 않을 수 있습니다. “그건 정말 공개 된 질문”이라고 그는 말했다.

VIRGO는 감도를 높이는 업그레이드를 진행 중입니다. 다음 라운드의 LIGO 및 VIRGO 관측은 내년 6 월 이전에 시작될 예정입니다. 세 번째 중력파 탐지기가 일본에서 작동 중이며 또 다른 LIGO 장비가 인도에서 계획 중입니다.