Ανιχνεύθηκαν βαρυτικά κύματα στη Γη για δεύτερη φορά: Τα σενάρια για την προέλευσή τους

Για δεύτερη φορά ανιχνεύθηκαν στη Γη βαρυτικά κύματα που, κατά πάσα πιθανότητα, προέρχονται από ένα μακρινό ασυνήθιστο κατακλυσμικό συμβάν: τη σύγκρουση δύο αστέρων νετρονίων.

Τη σχετική ανακοίνωση έκανε η διεθνής ερευνητική κοινοπραξία των παρατηρητηρίων LIGO και VIRGO από ΗΠΑ – Ευρώπη αντίστοιχα.

Η πρώτη ανίχνευση παρόμοιας προέλευσης βαρυτικών κυμάτων είχε γίνει τον Αύγουστο του 2017, σε έναν γαλαξία σε απόσταση 130 εκατομμυρίων ετών από τη Γη. Η δεύτερη ανίχνευση, σε απόσταση άνω των 500 εκατομμυρίων ετών φωτός, έγινε μόνο από τον ανιχνευτή LIGO στη Λουιζιάνα, καθώς ο δεύτερος στην Ουάσιγκτον ήταν προσωρινά εκτός λειτουργίας, ενώ ο ευρωπαϊκός στην Πίζα της Ιταλίας δεν ήταν αρκετά ευαίσθητος για να «πιάσει» τα αχνά σήματα. Συνήθως το διεθνές δίκτυο χρησιμοποιεί και τα τρία παρατηρητήρια του για να επιβεβαιώνει μια ανακάλυψη, κάτι που όμως δεν συνέβη αυτή τη φορά.

Τα περισσότερα βαρυτικά κύματα που έχουν ανιχνευθεί μέχρι σήμερα (η αρχή έγινε το 2015), προέρχονται κατά πάσα πιθανότητα από συγκρουόμενες μαύρες τρύπες και όχι από αστέρες νετρονίων. Οι τελευταίοι είναι πολύ πυκνά απομεινάρια κατεστραμμένων γιγάντιων άστρων με το μέγεθος πλέον μιας πόλης, που περιστρέφονται γρήγορα σαν σβούρες και κάποια στιγμή μπορεί να συγχωνευθούν με ένα παρόμοιο γειτονικό άστρο, κάτι που στέλνει στο διάστημα βαρυτικούς κυματισμούς.

Οι επιστήμονες υπολόγισαν ότι η συνολική μάζα του συγχωνευόμενου δεύτερου ζεύγους αστέρων νετρονίων ήταν 3,4 φορές μεγαλύτερη του Ήλιου μας. Στο γαλαξία μας μέχρι τώρα είχαν ανακαλυφθεί ζευγάρια άστρων νετρονίων με συνδυασμένη μάζα έως 2,9 φορές μεγαλύτερη του Ήλιου.

«Αυτό είναι σαφώς βαρύτερο από οποιοδήποτε άλλο ζευγάρι άστρων νετρονίων που έχει ποτέ παρατηρηθεί», δήλωσε η ελληνικής καταγωγής αστρονόμος Κατερίνα Χατζηιωάννου, ερευνήτρια του Κέντρου Υπολογιστικής Αστροφυσικής του Ινστιτούτου Flatiron της Νέας Υόρκης και εκπρόσωπος του LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), στο ετήσιο συνέδριο της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας στη Χονολουλού της Χαβάης. Σχετική δημοσίευση θα ακολουθήσει στο περιοδικό αστροφυσικής «The Astrophysical Journal Letters».

Η ίδια επιστήμονας δεν απέκλεισε τελείως την πιθανότητα τα βαρυτικά κύματα να προέρχονται όχι από αστέρες νετρονίων, αλλά από τη συγχώνευση ανάμεσα σε δύο μαύρες τρύπες «ελαφρών βαρών» (τις μικρότερες που θα είχαν ποτέ βρεθεί) ή ανάμεσα σε μια μαύρη τρύπα και σε ένα αστέρα νετρονίων. Όπως είπε η Χατζηιωάννου, μετά τη συγχώνευση των δύο αστέρων νετρονίων, αυτά κατέρρευσαν βαρυτικά, δημιουργώντας μια μαύρη τρύπα.

Σε κάθε περίπτωση, τα βαρυτικά κύματα ολοένα περισσότερο ανοίγουν το δρόμο για μια νέα αστρονομία πολλαπλών μηνυμάτων (multimessenger astronomy), στην οποία οι επιστήμονες διαθέτουν ταυτόχρονα για το ίδιο φαινόμενο ποικίλες πηγές πληροφοριών. Σύντομα θα τεθεί σε λειτουργία στην Ιαπωνία ένας ακόμη ανιχνευτής βαρυτικών κυμάτων.