Αρχική Επιστήμη Στο «φως» ο συμπαντικός μηχανισμός πίσω από τις πρώτες ανιχνεύσεις βαρυτικών κυμάτων

Στο «φως» ο συμπαντικός μηχανισμός πίσω από τις πρώτες ανιχνεύσεις βαρυτικών κυμάτων

Τον Σεπτέμβριο του 2015, το πείραμα advanced LIGO έγραψε ιστορία στη φυσική, ανιχνεύοντας για πρώτη φορά βαρυτικά κύματα.

Με αυτό τον τρόπο, επιβεβαίωσε έπειτα από 100 χρόνια την τελευταία πρόβλεψη της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας που δεν είχε επαληθευτεί, σύμφωνα με την οποία η κίνηση των σωμάτων δημιουργεί διαταραχές στο χωροχρονικό συνεχές, που διαδίδονται με την ταχύτητα του φωτός. Οι υπολογισμοί έδειχναν πως τα κύματα προέρχονταν από τη συγχώνευση δύο μελανών οπών, σε απόσταση περίπου 1,3 δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη. Λίγους μήνες αργότερα, μία ακόμη συγχώνευση δύο μελανών οπών, αυτή τη φορά σε απόσταση περίπου 1 δισεκατομμυρίου ετών φωτός, έδωσε τη δυνατότητα στο advanced LIGO να ανιχνεύσει ξανά βαρυτικά κύματα.
Ωστόσο, η πηγή των κυμάτων συνέχισε να καλύπτεται με μυστήριο για τους επιστήμονες, καθώς δεν είχε παρατηρηθεί ποτέ πριν κάποιο ανάλογο φαινόμενο. Μάλιστα, πριν από τις καταγραφές του advanced LIGO, υπήρχε η εκτίμηση πως είτε δεν υπάρχουν καθόλου τέτοια συστήματα από μαύρες τρύπες, είτε τα «μέλη» τους βρίσκονται σε τόσο μεγάλη απόσταση που είναι αδύνατον να συγχωνευθούν στον χρόνο ζωής του σύμπαντος. Ο λόγος είναι πως, για να μπορέσει να συμβεί αυτό στα 13,8 δισ. έτη που είναι η «ηλικία» του σύμπαντος, θα έπρεπε οι μαύρες τρύπες να βρίσκονται εξ αρχής πολύ κοντά η μία στην άλλη – περίπου στο 1/5 της απόστασης της Γης από τον Ήλιο.

Ωστόσο, οι μαύρες τρύπες προέρχονται από τη βαρυτική κατάρρευση αστέρων μεγάλης μάζας, οι οποίοι κατά τη διάρκεια της εξέλιξής τους διαστέλλονται, με συνέπεια οι διαστάσεις τους να αυξάνονται πολύ περισσότερο από αυτή την απόσταση….

Τώρα, όμως, επιστήμονες από το πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ στη Βρετανία και του Άμστερνταμ στην Ολλανδία ανέπτυξαν ένα μοντέλο που μπορεί να εξηγήσει το φαινόμενο. Γι’ αυτό τον σκοπό, οι ερευνητές ανέπτυξαν μία υπολογιστική προσομοίωση την οποία ονόμασαν COMPAS (Compact Object Mergers: Population Astrophysics and Statistics). «Πρόκειται για ένα εργαλείο που προβλέπει την εξέλιξη τέτοιων αστροφυσικών συστημάτων, ενώ στη συνέχεια συγκρίνει στατιστικά τις προβλέψεις με παρατηρησιακά δεδομένα», λέει στην ηλεκτρονική έκδοση του περιοδικού Physics World ο Ίλια Μάντελ, καθηγητής στο πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ και μέλος της ομάδας.

Με τη βοήθεια του COMPAS, οι ερευνητές βρήκαν ένα σενάριο που μπορεί να εξηγήσει τον μηχανισμό πίσω από τις ανιχνεύσεις του advanced LIGO. Σύμφωνα με αυτό το σενάριο, οι αποστάσεις των αστέρων ήταν αρχικά αρκετά μεγάλες. Καθώς οι «ήλιοι» εξελίσσονταν, ανά περιόδους αντάλλασσαν μάζα, ενώ κατά το τελευταίο ανάλογο «επεισόδιο», η ασταθής και γρήγορη μεταφορά υλικού είχε ως συνέπεια να σχηματισθεί ένα πυκνό νέφος αερίου υδρογόνου που τα περιέβαλλε. Ο σχηματισμός αυτού του νέφους είχε ως συνέπεια να χάσουν ενέργεια, με συνέπεια να μειωθεί η μεταξύ τους απόσταση σε τέτοιο βαθμό, ώστε να ξεκινήσει η διαδικασία συγχώνευσης.

Σε αυτό το στάδιο, οι διαστάσεις τους ήταν πλέον αρκετά μικρές ώστε να βρεθούν αρκετά κοντά το ένα στο άλλο, χωρίς να έρθουν ωστόσο σε επαφή. Έτσι, άρχισαν να στροβιλίζονται το ένα γύρω από το άλλο, σε ολοένα μικρότερη απόσταση. Το αποτέλεσμα ήταν, δισεκατομμύρια χρόνια αργότερα, να συγχωνευθούν, αφού πλέον είχαν εξελιχθεί σε μαύρες τρύπες. Αν και το COMPAS έδωσε τη δυνατότητα στους επιστήμονες να αντιπαραβάλουν το παραπάνω σενάριο με παρατηρησιακά δεδομένα, το μοντέλο τους περιλαμβάνει αρκετές υποθέσεις.
Για παράδειγμα, οι αστροφυσικοί δεν γνωρίζουν το μέγιστο όριο διαστολής των πολύ μεγάλων άστρων, ούτε επίσης και πόση μάζα χάνουν κατά την εξέλιξή τους. Έτσι, η ομάδα ελπίζει στην πορεία να καταφέρει να επαληθεύσει αυτές τις υποθέσεις, με βάση δεδομένα και από άλλα αστρικά συστήματα, όπως ζεύγη αστέρων νετρονίων. Πολύτιμη βοήθεια θα προέλθει και από το πείραμα advanced LIGO, με τις επόμενες ανιχνεύσεις βαρυτικών κυμάτων από τη συγχώνευση μελανών οπών….

ΠΗΓΗ

ΑΦΗΣΤΕ ΜΙΑ ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Please enter your comment!
Please enter your name here

Αυτός ο ιστότοπος χρησιμοποιεί το Akismet για να μειώσει τα ανεπιθύμητα σχόλια. Μάθετε πώς υφίστανται επεξεργασία τα δεδομένα των σχολίων σας.

Most Popular

Σταϊκούρας: Μετά το Πάσχα οι φορολογικές δηλώσεις – Στο 3% η έκπτωση για την εφάπαξ καταβολή του φόρου

Μετά το Πάσχα θα ανοίξει η ηλεκτρονική πλατφόρμα για να υποβληθούν οι φετινές φορολογικές δηλώσεις, και η καταληκτική ημερομηνία θα είναι η 31η Ιουλίου. Αυτό...

Γιάννης Μπρατάκος – Γενικός Διευθυντής Ν.Δ: Η μεσαία τάξη δεν στηρίζεται με τα… τσιτάτα του κ. Τσίπρα

"Η μεσαία τάξη, για την οποία δήθεν ενδιαφέρεται, δε θα ανακάμψει με πλειοδοσία λαϊκισμού, δημαγωγικές "πρωτοβουλίες" για διαγραφές χρεών μοίρασμα "εικονικών"χρημάτων κι υποσχέσεων...

Κ. Μητσοτάκης: «Με ταχύτητα και δικαιοσύνη οι αποζημιώσεις για τον παγετό»

Καλλιέργειες που έχουν υποστεί ζημιές από τον παγετό επισκέφθηκε στο Σπαθοβούνι ο πρωθυπουργός Κυριάκος Μητσοτάκης συνεχίζοντας την επίσκεψή του στην Κορινθία. Νωρίτερα επισκέφθηκε εξωστρεφή βιομηχανική...

Επιστρέφουν τα τέλη κυκλοφορίας με το μήνα – Κατατέθηκε η τροπολογία

Τις πινακίδες κυκλοφορίας των οχημάτων τους, που έχουν καταθέσει στην εφορία, μπορούν να πάρουν πίσω οι ιδιοκτήτες τους και να πληρώσουν τέλη κυκλοφορίας με...

Recent Comments

Σάκης Καραμαλίκης on Η λύση για τη Μακεδονία
Μαρία Καραγιαννοπουλου on Καταρρίπτεται ο μύθος της Χορτοφαγίας!
ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΣΠΙΝΟΥΛΑΣ on OPEN LETTER TO Mr. GEORGE LOGOTHETIS ..!!!
ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΣΠΙΝΟΥΛΑΣ on OPEN LETTER TO Mr. GEORGE LOGOTHETIS ..!!!