Det ser ut som att LIGO/Jungfrun har upptäckt ett svart hål som äter en neutronstjärna. För första gången någonsin

En ny signal som upptäckts av LIGO/Jungfrun kan vara astrofysikens så kallade 'heliga graal': sammanslagning av en neutronstjärna och ett svart hål. De har upptäckt par av svarta hål som smälter samman och par av neutronstjärnor som smälter samman, men hittills inte ett par neutronstjärna-svart hål.

'Jag tror att vi öppnar ett fönster mot universum.'

Dave Reitze, verkställande direktör för Ligo

Gravitationsvågor är extremt svaga krusningar i rymdtiden som orsakas av katastrofala händelser där ute i universum. Det krävs föremål med stor massa för att skapa dessa vågor: svarta hål och neutronstjärnor. Antingen går två svarta hål samman, eller så går två neutronstjärnor samman. Båda dessa har upptäckts, men en tredje möjlighet, en sammanslagning av neutron-svarta hål, kan också skapa gravitationsvågor. Men fram till nu, om detta visar sig vara en, har inga neutronsvarta hålshändelser hittats.

Upptäckten av de första gravitationsvågorna tillkännagavs redan i februari 2016 av LIGO och Jungfrun. Då sa Dave Reitze, verkställande direktör för LIGO, 'Jag tror att vi öppnar ett fönster mot universum.' Nåväl, ett par år senare verkar det som om han hade rätt.

LIGO är Laserinterferometer och gravitationsvågobservatorium , och sedan den första upptäckten 2016 (den upptäcktes faktiskt 2015 och tillkännagavs 2016) har LIGO och Virgo, detektorn vid European Gravitational Observatory i Italien, upptäckt några fler gravitationsvågor.

Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory består av två detektorer, den här i Livingston, La., och en nära Hanford, Wash. Detektorerna använder gigantiska armar i form av ett 'L' för att mäta små krusningar i tyget av universum. Kredit: Caltech/MIT/LIGO Lab

Den första vågen orsakades av sammanslagning av två svarta hål. Sedan den första har de upptäckt tio sådana sammanslagningar. Faktum är att forskare beräknar att det finns en binär sammanslagning av svarta hål ungefär en gång var 15:e minut i vårt universum. Inte så sällsynt, egentligen, när du väl har möjlighet att upptäcka dem.

LIGO/Virgo-samarbetet har också upptäckt neutronstjärna-neutronstjärna sammanslagningar, en annan källa till gravitationsvågor. De har nu upptäckt två sådana sammanslagningar. Men med endast två av dem upptäckta hittills är det svårt att bekräfta deras förekomst.

Men den här senaste upptäckten, om den visar sig vara en sammanslagning av neutron-svarta hål, kan öka vår förståelse av gravitationsvågor, hur de bildas, och kan ge forskare en titt inuti den mystiska neutronstjärnan.

Denna nyupptäckta händelse har ett namn: #S190426c. Du kan se alla vetenskapliga data i denna databas .

En bild från databasposten för den senaste upptäckten, kallad #S190426c. Forskare ger det en 13% möjlighet att vara den svårfångade sammanslagningen av Black Hole-Neutron Star. Bildkredit: LIGO/GraceDb.

Det har ännu inte funnits någon officiell bekräftelse på källan till denna senaste gravitationsvåg. Men i en LIGO Twitter-tråd (du följer LIGO på Twitter, eller hur?) talar astrofysikern Christopher Berry om betydelsen av upptäckten och svarar på några frågor.

Ännu mer spännande (kanske!) är *en annan* ny kandidat #S190426 som *kan* vara en annan #NeutronStars fusion, eller möjligen en #NeutronStar #Svart hål fusion som vi aldrig sett förut! Kolla in den här tråden från @LIGO forskare @cplberry som berättar historien så här långt #O3här https://t.co/1wzxq6qj9U

- LIGO (@LIGO) 26 april 2019

Observatorier runt om i världen kommer, förhoppningsvis, att utbilda sina scopes på källan till dessa vågor och försöka lära sig mer om det. Tanken är att matcha elektromagnetiska vågor med gravitationsvågorna för att klargöra källan. En av de organisationer som ägnar sig åt att följa upp observationer av övergående händelser som gravitationsvågor är TILLVÄXT (Global Relay of Observatories som ser övergående händelser hända.)

GROWTH är ett Caltech-program som involverar 13 universitet och institutioner i åtta länder. Efter upptäckten av #S190426c riktade GROWTH ett teleskop i Indien mot källan till vågorna. TILLVÄXT leds av astrofysikern Mansi Kasliwal, och i en intervju med Scientific American sa Kasliwal, 'Om vädret samarbetar tror jag att vi på mindre än 24 timmar borde ha täckning på nästan hela himmelskartan.'

Några av de visuella data från #S190426c som genererar så mycket spänning. Bildkredit: LIGO/GraceDb.

Om det visar sig vara en sammanslagning av neutronstjärna och svart hål, är det då saker och ting blir riktigt spännande. Den spännande delen av denna potentiella sammanslagning är vad astrofysiker kan lära sig om neutronstjärnor.

Naturligtvis är svarta hål och neutronstjärnor båda sluttillstånd för vissa typer av stjärnor. Teorin visar att neutronstjärnor nästan helt består av neutroner. Men proportionen och detaljerna är inte kända, delvis för att de är så svåra att observera.

Men om den här senaste upptäckten visar sig vara den svårfångade neutronstjärnan-svarthålssammanslagningen, kan det vara en unik möjlighet. Först och främst skulle det bekräfta att dessa typer av sammanslagningar förekommer. Men det skulle också vara en möjlighet att 'se inuti' neutronstjärnan. Här är hur.

I ett svart hål-svart hål eller en sammanslagning av neutronstjärna-neutronstjärnor ligger objekten nära varandra i massa. Men i en sammanslagning av neutronstjärna och svart hål är det svarta hålet mycket mer massivt. Så de två objekten skulle kretsa om varandra på olika sätt.

Det mycket mer massiva svarta hålet skulle förvränga rymdtiden och skicka den mindre massiva neutronstjärnan i en cirkulär bana snarare än i en långsträckt bana som är typisk för binära system. När neutronstjärnan kom närmare och närmare det svarta hålet, skulle den slitas isär, och elektromagnetiska observationer skulle ge en inblick i vilket tillstånd av materia som finns inuti neutronstjärnan. Och vem vill inte veta det?

De tre anläggningarna som utgör gravitationsvågsamarbetet LIGO/Virgo. Bildkredit: LIGO/Jungfrun.

LIGOs partneranläggning är Jungfrun , detektorn vid European Gravity Observatory i Italien. Efter lite driftstopp har paret startat en ny observationskörning som kommer att pågå från första april i år till april 2020. Hittills har partnerskapet varit framgångsrikt och har upptäckt flera sammanslagningar av svarta hål och sammanslagningar av neutronstjärnor.

Om detta visar sig vara en verklig neutronstjärna-svarthålsfusion, förvänta dig att höra mycket mer om det inom en snar framtid.