Žemėje tai užfiksuota pirmą kartą! Kas nutinka susidūrus dviem tankiausiems Visatos objektams – neutroninei žvaigždei ir juodajai skylei? Rezultatas – vienas slaptingiausių Visatos reiškinių (Video)

2020 m. sausio 5 d. šio susijungimo gravitacinės bangos pasiekė Livingstono detektorių, esantį Lazerinio interferometro gravitacinių bangų observatorijos (LIGO) gravitacinių bangų observatorijoje, Luizianoje, JAV.

Sausio 15 dieną buvo aptiktas antrasis gravitacinių bangų įvykis, atsklidęs iš susidūrimo tarp juodosios skylės ir neutroninės žvaigždės, tankiausių Visatos objektų.

Šie du įrašai yra pirmieji juodosios skylės ir neutroninės žvaigždės susijungimai, aptikti Žemėje. Iki šiol teoriškai buvo numatytos juodosios skylės ir neutroninės žvaigždės binarinės sistemos egzistavimas, tačiau iki šiol niekada nebuvo pastebėtos.

Gravitacinės bangos yra erdvės ir laiko iškraipymai, numatytos Alberto Einšteino bendrojo reliatyvumo teorijoje.

Observatorijoje gravitacinių bangų atstumas matuojamas lazeriu tarp dviejų pakabintų veidrodžių. Matavimo technika remiasi atspindėtos lazerio šviesos persidengimu eksperimento metu. Dvi šviesos bangos yra išdėstytos taip, kad signalai tiksliai panaikintų vienas kitą. Pakeitus atstumą tarp veidrodžių net maža bangos ilgio dalimi, gaunamas išmatuojamas šviesos signalas.

Pagrindinė reliatyvumo teorijos idėja yra ta, kad pati erdvė turi tam tikrą elastingą struktūrą, net jei nėra jokios materijos. Panašiai kaip pripūstą balioną, galite jį išspausti į vieną pusę ir jis išsiplės statmena kryptimi.

Reliatyvumas numato, kad materija iškreipia erdvę (ir laiką), o susidūrimas tarp dviejų kompaktiškų objektų, tokių kaip juodoji skylė ir neutroninė žvaigždė, greitai keičia erdvės suspaudimą ir atsipalaidavimą šalia objektų.

Skleidžiamos periodinio suspaudimo ir plėtimosi bangos. Šių bangų matavimo būdas yra stebėti atstumą tarp dviejų kitaip fiksuotų objektų, nes gravitacinė banga eidama periodiškai pakeis erdvės tarp šių objektų dydį.

Per pirmąjį kada nors aptiktą gravitacinių bangų įvykį 2015 metais, už kurį 2017 m. trys fizikai buvo apdovanoti Nobelio premija, atstumai tarp veidrodžių dviejose LIGO observatorijos stotyse, nutolusiose 4 km, pasikeitė maždaug vieną tūkstantąją trilijono (pikometro) milimetro dalį.

2015 m. nustatytas susijungimas buvo tarp dviejų palyginti masinių juodųjų skylių, kurių kiekviena maždaug 30 kartų viršijo Saulės masę. Nuo to laiko instrumento jautrumas buvo pagerintas. Dabar taip pat mažesnė, labiau jautri gravitacinių bangų observatorija Italijoje, vadinama Virgo eksperimentu, dažnai naudojama kaip teleskopų tinklo dalis.

Naujų atradimų metu susiliejantys objektai turėjo mažiau nei dešimt kartų didesnę Saulės masę. Sausio 5 d. įvykyje dalyvavo objektai, kurių masė buvo atitinkamai 8,9 ir 1,9 karto didesnė už Saulės masę, o sausio 15 d. susijungimas vyko tarp objektų, kurių masė buvo 5,7 ir 1,5 karto didesnė už Saulės masę.