Событие GW190425 - слияние нейтронных звезд

Астрономическое сообщество в очередной раз обсуждает новости, связанные с гравитационными волнами и катастрофическими столкновениями в глубинах Вселенной. Благодаря обсерватории LIGO, которая вновь засекла характерную рябь в пространственно-временном континууме - на этот раз, по всей видимости, от соударения пары крупных нейтронных звезд. Первое наблюдение подобного рода сотрудниками той же самой обсерватории было сделано в 2015 году, когда объединились две черные дыры. Через два года после этого впервые были идентифицированы гравитационные волны от слияния нейтронных звезд. И уже совсем недавно, в 2019-ом, случилось ещё одно событие, которое получило броское, незабываемое наименование - «GW190425».

  • Для справки: LIGO - это лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория.
Лаборатория LIGO. Источник: LIGO Lab/Caltech
Лаборатория LIGO. Источник: LIGO Lab/Caltech
Лаборатория LIGO. Источник: LIGO Lab/Caltech

Она призвана обнаруживать возмущения в ткани пространства-времени, похожие на рябь на поверхности пруда. Эти колебания проносятся по Вселенной со скоростью света и искажают физическое пространство здесь, на Земле, на ширину приблизительно атомного ядра. Гравитационные волны теряют огромную часть своей силы на своём пути к нам, однако те, которые мы можем измерить с помощью имеющихся средств фиксации, вызываются невероятно мощными космическими катаклизмами - столкновениями черных дыр или нейтронных звезд.

Событие GW190425 было обнаружено только одним комплексом обсерватории LIGO - тем, что находится в Луизиане. Второй детектор, располагающийся в штате Вашингтон, был в это время отключён.

Событие GW190425. Источник анимации: LIGO

Сам факт фиксации гравитационных волн в таких условиях весьма впечатляет, но он означает также, что учёным не удалось в достаточной мере сузить район вероятного местонахождения источника сигнала, и эта область сейчас охватывает 20% небесной сферы. Тем не менее, полученных данных оказалось достаточно, чтобы рассчитать совокупную массу столкнувшихся нейтронных звезд - она составила примерно 3.4 солнечных, что делает это событие самым «тяжелым» из обнаруженных наукой. Примечательно также то, что катаклизм не сопровождался электромагнитным излучением. По крайней мере, ни одна обсерватория мира не зафиксировала ничего, с чем его можно бы было соотнести. Самым, пожалуй, интригующим его аспектом стало то, что в результате коллизии образовался объект с «необычно большой массой», рекордной для зафиксированных слияний нейтронных звезд.

Событие GW190425 . Источник: LIGO
Событие GW190425 . Источник: LIGO
Событие GW190425 . Источник: LIGO

Изучая подобные столкновения, можно попытаться понять, как они влияют на Вселенную. Нейтронная звезда - это очень плотный остаток взрыва сверхновой. Всей её жизни сопутствуют бурные, экстремальные процессы и события. Такие объекты могут многое рассказать как о космосе, так и о том, как он эволюционирует с течением времени. В частности, то слияние, которое в 2017 году зафиксировала обсерватория LIGO, подтвердило гипотезу, что сталкивающиеся нейтронные звезды - это настоящие фабрики по производству тяжелых элементов, в том числе золота и платины.

Что происходит с этими объектами после слияния, пока остается тайной, и событие GW190425 может дать намеки на её разгадку.

Массивный объект, отсутствие электромагнитного излучения - всё это заставляет думать, что результатом этого объединения стала черная дыра. Однако вполне может оказаться, что телескопы просто смотрели не туда, куда нужно, и пропустили световую вспышку. Астрофизики продолжают анализировать полученные данные, пытаясь увидеть в них некие закономерности, способные натолкнуть на новые идеи. Будем надеяться, что LIGO и другие обсерватории подобного типа в будущем увидят ещё не одно такое событие и облегчат эту очень важную работу.