Aika-aallot, jotka syntyvät tähtikataklismista kaukaisessa galaksissa, auttavat selittämään kullan kosmisen alkuperän ja kartoittavat uuden tähtitieteen aikakauden kursseja tarkkailemalla sähkömagneettista spektriä ja gravitaatioaaltoja.
Maanantaina tiedemiehet ilmoittivat uuden tähtitieteen ja fysiikan aikakauden alkunsa, että he havaitsivat ensin aika-aallot, jotka tunnetaan nimellä gravitaatioaallot, jotka muodostuvat kahden neutronitähden törmäyksestä. 17. elokuuta nämä avaruudesta tulevat aallot saavuttivat Intian valtameren alueen maapallon, ja ne rekisteröitiin kahdessa American Laser Interferometric Gravitational Wave Observatory (LIGO) -tunnistimessa ja Italiassa sijaitsevassa Euroopan Neitsyt-ilmaisimessa.
Tämä on viides kerta kahden viime vuoden aikana, kun tutkijat ovat tallentaneet tällaisia aaltoja. Einstein ennusti ensimmäisen kerran tämän ilmiön, kun se oli tapahtunut yli 100 vuotta sitten. Ja tänä vuonna kolme LIGOn johtajaa sai fysiikan Nobel-palkinnon löytöistään gravitaatioaaltojen alalla.
Kaikki aiemmin havaitut gravitaatioaallot ovat kuitenkin peräisin mustien aukkojen sulautumisesta. Nämä mustat aukot ovat niin tiheitä, etteivät ne vapauta valoa. Siksi tällaista mustien aukkojen sulautumista on käytännössä mahdotonta havaita tavanomaisilla teleskoopeilla, huolimatta uskomattoman voimakkaista gravitaatioaalloista, joita ne tuottavat kiihkeän kuolespiraalinsa viimeisillä hetkillä. Ilman suurempaa gravitaatioaaltojen observatorioiden verkostoa tähtitieteilijät eivät pysty määrittämään sulautuvien mustien aukkojen tarkkaa sijaintia, eivätkä vähemmän tutkimaan ja analysoimaan niitä perusteellisesti.
Neutronitähtien yhdistäminen alkaa kuitenkin esineistä, jotka voivat olla hyvin kevyitä verrattuna mustiin reikiin. Neutronitähti on vanhentuneen massiivisen tähden erittäin puristettu ydin, ja se muodostuu supernovaräjähdyksen jälkeen. Sen painovoimakenttä on tarpeeksi vahva puristamaan ja tuhoamaan koko Auringon kokoista ainetta ja muuttamaan sen suuren kaupungin kokoiseksi neutronipalloksi. Siten se ei ole tähti tavallisessa mielessä, vaan pikemminkin Manhattanin kokoisen atomin ydin. Neutronitähden painovoima on kuitenkin vielä liian pieni valon pitämiseksi, ja siksi kahden tällaisen tähden törmäyksestä johtuva salama voi tunkeutua avaruuteen ja luoda paitsi gravitaatioaaltoja myös yhden maailmankaikkeuden kirkkaimmista ilotulitteista, jonka kuka tahansa voi nähdä.
Tässä tapauksessa, kun gravitaatioaaltojen alkuperäinen pulssi merkitsi sulautumisen alkua, ilotulitus koostui kahden sekunnin pituisesta gammasäteilyn purskeesta ja useita viikkoja kestäneestä eri aallonpituuksien jälkivalosta. Lähes kaikki planeettamme tähtitieteilijät ja fyysikot, jotka tiesivät tästä tapahtumasta, olivat "kaikkien halukkaiden joukossa". Projektitutkija Julie McEnery työskenteli Fermin gammasäde-teleskoopin kanssa, joka nauhoitti gammasäteilyn, ja kutsui 17. elokuuta "upeimmaksi aamuksi teleskoopin kaikkien yhdeksän vuoden aikana".
Tähtitieteilijät, jotka työskentelevät fyysikkojen kanssa LIGO- ja Neitsyt-teleskoopilla, ovat vannoneet salassapitovalan. Valtava määrä havaintoja ympäri maailmaa johti kuitenkin väistämättä huhujen leviämiseen, jotka ovat nyt vahvistuneet. Tämä on maailmanlaajuinen kampanja, jolla seurataan törmäystä ja sen seurauksia. Uusien havaintojen räjähdys ja uusien teorioiden syntyminen törmäyksen jälkeen on silmiinpistävin esimerkki gravitaatioaaltostronomiasta. Se on uusi tieteenala, joka kerää tietoja ja tutkii valoja, gravitaatioaaltoja ja subatomisia hiukkasia astrofyysisistä katastrofeista.
Mainosvideo:
Samanaikaisesti useissa tieteellisissä aikakauslehdissä julkaistiin valtava määrä artikkeleita, joiden kirjoittajat liittivät viimeisimmät tapahtumat monenlaisiin ilmiöihin ja ehdottivat uusia ideoita eri suuntiin, perusydinfysiikasta aina maailmankaikkeuden evoluutioon. Yhdistyminen antoi tarkkailijoille muun muassa mahdollisuuden jäljittää mustan aukon alkuperä, joka olisi voinut muodostua neutronitähtien törmäyksessä. Mutta yksi löytö on kirjaimellisesti loistava. Tämä on vakuuttava todiste siitä, että neutronitähtien sulautuminen on kosminen sulatusuuni, johon ilmestyvät universumimme raskaat alkuaineet, mukaan lukien uraani, platina ja kulta.
Joten se kertoo paljon siitä, että ydinreaktorissa oleva radioaktiivinen aine, autosi katalysaattori ja vihkisormuksesi jalometalli ovat seurausta maailmankaikkeumme pienimpien, tiheimpien ja eksoottisimpien tähtien törmäyksestä tai ainakin se osa niistä, joka voi paeta sulautumisen seurauksena muodostuneista mustista aukoista. Tämä löytö auttaa ratkaisemaan käynnissä olevan keskustelun raskaiden alkuaineiden kosmisesta alkuperästä, johon teoreetikot ovat osallistuneet jo yli puolen vuosisadan ajan. Suurin osa universumin vetystä ja heliumista ilmestyi ensimmäisinä hetkinä ison räjähdyksen jälkeen. Ja suurin osa valoelementeistä, kuten happi, hiili, typpi ja niin edelleen, muodostui tähtien ydinfuusion avulla. Mutta kysymykseen raskaimpien elementtien alkuperästä ei ole vielä vastattu.
”Kompastimme kultakaivokseen! sanoo Laura Cadonati, Georgian teknillisen instituutin astrofyysikko ja LIGOn varapresidentti. - Itse asiassa löysimme ensin gravitaatioaallon ja sähkömagneettisen ilmiön yhtenä astrofyysisenä tapahtumana. Painovoima kertoo meille tarinan siitä, mitä tapahtui ennen katastrofia. Sähkömagneettinen säteily kertoo mitä tapahtui sen jälkeen. " Vaikka nämä eivät ole lopullisia johtopäätöksiä, Kadonati sanoo, tämän ilmiön gravitaatioaaltojen analysointi ajan myötä auttaa paljastamaan yksityiskohdat siitä, miten aine "roiskuu" neutronitähtien sisällä sulautuessaan, ja tutkijat saavat uusia mahdollisuuksia tutkia näitä outoja esineitä sekä selvittää minkä kokoinen he voivat saavuttaa ennen kuin ne romahtavat ja niistä tulee musta aukko. Kadonati huomauttaa myös, että gravitaatioaallon puhkeamisen lopun ja gammasäteilyn alkamisen välillä oli jonkinlainen salaperäinen viive muutamassa sekunnissa. Ehkä tämä on ajanjakso, jolloin neutronitähtien sulautumisen rakenteellinen eheys lyhyen aikaa vastusti väistämätöntä romahtamista.
Monet tutkijat ovat kauan odottaneet tätä läpimurtoa. "Unelmani ovat toteutuneet", sanoo astrofyysikko Szabolcs Marka Columbian yliopistosta ja osa LIGO-tutkimusryhmää. 1990-luvun lopulla tästä miehestä tuli gravitaatioaaltostronomian kannattaja, jota täydennettiin sähkömagneettisen spektrin havainnoilla. Noina vuosina, Mark muistelee, häntä pidettiin hulluna, joka yritti valmistautua gravitaatioaaltojen tuleviin havaintoihin, vaikka oli vielä useita vuosikymmeniä ennen tämän ilmiön suoraa löytämistä. "Nyt kollegani ja minä tunnemme kostaa", hän sanoo.”Tutkimme tätä törmäävien neutronitähtien järjestelmää hyvin erilaisissa signaaleissa. Näimme sen gravitaatioaalloissa, gammasäteissä, ultraviolettivalossa, näkyvässä ja infrapunavalossa,samoin kuin röntgensäteissä ja radioaalloissa. Tämä on tähtitieteen vallankumous ja kehitys, johon olin kiinnittänyt toiveeni 20 vuotta sitten."
Kansallisen tiedesäätiön (liittovaltion virasto, joka tarjoaa suurimman osan LIGO-rahoituksesta) johtaja France Córdova sanoi, että viimeisin saavutus on "historiallinen hetki tieteessä" ja että sen mahdollisti monien astrofysiikan observatorioiden pitkäaikainen ja pitkäaikainen tuki. … "Gravitaatioaaltojen havaitseminen ensimmäisestä ympäri maailmaa kuultavasta lyhyestä vibroseismisesta signaalista viimeiseen, pidempään signaaliin, ei vain oikeuta National Science Foundationin riskialtista mutta palkitsevaa investointia, vaan myös työntää meitä tehdä enemmän tuohon suuntaan, Cordova sanoo. - Toivon NSF: n jatkavan innovaattoreiden ja innovaatioiden tukemista,se muuttaa tietämystämme ja innostaa tulevia sukupolvia."
Mikä loistava tilaisuus
Kun sulautumisen alkuvaiheen gravitaatioaallot havaittiin, mitä seurasivat gammasäteet (tutkijat havaitsivat välittömästi Fermi-teleskoopin ja INTEGRAL-avaruusteleskooppien avulla), kilpailu alkoi selvittää, mikä oli törmäyksen lähde avaruudessa, samoin kuin sen jälkivalo. Hyvin nopeasti lukuisat tutkijaryhmät kohdensivat olemassa olevat kaukoputket taivaan siihen osaan, jossa lähteen olisi pitänyt olla LIGOn ja Neitsyen tutkijoiden laskelmien mukaan. Se oli osa taivasta, joka peitti 31 neliöastetta ja sisälsi satoja galakseja. (Jos vain LIGO-observatoriota käytettäisiin, Kadonati sanoi, nämä havainnot olisivat samanlaisia kuin Tyynen valtameren pohjalla olevan kultaisen renkaan etsiminen. Mutta Neitsyen kolmannen datapisteen mukaan tutkijat pystyivät laskemaan lähteen sijainnin.ja sen seurauksena havainnot muistuttivat enemmän "kultaisen renkaan etsimistä Välimereltä".)
Suurimman osan havainnoista tekivät tutkijat Chilen observatorioissa. He aloittivat työnsä heti auringonlaskun jälkeen, kun haluttu osa taivasta tuli ulos horisontista. Eri tutkijaryhmät käyttivät monenlaisia hakustrategioita. Joku yksinkertaisesti tarkkaili jatkuvasti taivasta, siirtyen järjestelmällisesti yhdeltä puolelta toiselle; joku kohdisti galakseja, joissa neutronitähdet todennäköisesti sulautuivat. Viime kädessä toinen strategia osoittautui voittavaksi.
Ensimmäisenä optisen jälkivalon näki tohtoriopiskelija ja tutkija Kalifornian yliopistossa Santa Cruzissa, Charles Kilpatrick. Hän istui työpöydällään työpöydän äärellä ja katseli kuvia joistakin galakseista saatuaan tehtävän yhdeltä tähtitieteilijältä Ryan Foleylta, joka auttoi projektin järjestämisessä. Yhdeksäs kuva, jonka hän alkoi tutkia, oli valokuva, jonka kollegat sieppasivat ja välittivät hätäisesti Chilen Las Campanasin observatorion valtavan Swope-kaukoputken parissa työskentelevät kollegat. Siellä hän näki, mitä kaikki etsivät: kirkkaan sininen piste jättiläisen elliptisen galaksin keskellä, joka on joukko vanhoja punaisia tähtiä, jotka ovat 10 miljardia vuotta vanhoja ja jotka sijaitsevat 120 miljoonan valovuoden päässä. He kaikki olivat nimettömiälukuun ottamatta luetteloiden nimityksiä. Uskotaan, että juuri sellaisissa galakseissa neutronitähtien sulautuminen tapahtuu useimmiten, koska ne ovat vanhoja, niiden tähdillä on suuri tiheys ja sellaisissa galakseissa on melko vähän nuoria tähtiä. Verrattaessa tätä kuvaa saman galaksin aikaisempiin kuviin Kilpatrick ei nähnyt heissä tällaista pistettä. Se oli jotain uutta, äskettäin. "Minulle todella hitaasti koitti, mikä historiallinen hetki tämä oli", Kilpatrick muistelee. "Mutta tuolloin keskityin tehtäviini ja yritin työskennellä mahdollisimman nopeasti."Verrattaessa tätä kuvaa saman galaksin aikaisempiin kuviin Kilpatrick ei nähnyt heissä tällaista pistettä. Se oli jotain uutta, äskettäin. "Minulle todella hitaasti koitti, mikä historiallinen hetki tämä oli", Kilpatrick muistelee. "Mutta tuolloin keskityin tehtäviini ja yritin työskennellä mahdollisimman nopeasti."Verrattaessa tätä kuvaa saman galaksin aikaisempiin kuviin Kilpatrick ei nähnyt heissä tällaista pistettä. Se oli jotain uutta, äskettäin. "Minulle todella hitaasti koitti, mikä historiallinen hetki tämä on", Kilpatrick muistelee. "Mutta tuolloin keskityin tehtäviini ja yritin työskennellä mahdollisimman nopeasti."
Kilpatrick jakoi näkymän ryhmänsä muille jäsenille, mukaan lukien Carnegie-tähtitieteilijä Josh Simon, joka otti nopeasti vahvistuskuvan yhdellä Chilen suurimmista Magellan-teleskoopeista, halkaisijaltaan kuusi ja puoli metriä. Sininen piste oli myös näissä kuvissa. Tunnin ajan Simon mitasi tämän pisteen spektrin eli sen lähettämän valon eri värejä. Hän teki sen pariliitoksissa viiden minuutin suljinnopeudella. Simon uskoi, että tällaiset spektrikuvat olisivat hyödyllisiä lisätutkimuksia varten. Ja jos ei, niin joka tapauksessa he pystyvät todistamaan, että tämä ei ole vain jokin tavallinen supernova tai jokin muu kosminen huijari. Samaan aikaan myös muut tutkijaryhmät huomasivat tämän ja alkoivat tutkia sitä. Mutta Foleyn joukkue löysi nopeammin kuin muut vahvistuksen ja suoritti spektrianalyysin, mikä johti tähän löytöön. "Saimme kuvan ensimmäisenä ja tunnistimme ensimmäisenä kuvan lähteen", Simon sanoo. "Ja koska saimme sekä ensimmäisen että toisen erittäin nopeasti, pystyimme tekemään ensimmäisen spektrianalyysin tästä sulautumisesta, jota kukaan Chilessä ei voinut tehdä sinä yönä. Sen jälkeen ilmoitimme löytöstämme koko tiedeyhteisölle. "Sen jälkeen ilmoitimme löytöstämme koko tiedeyhteisölle. "Sen jälkeen ilmoitimme löytöstämme koko tiedeyhteisölle."
Nämä ensimmäiset spektrihavainnot osoittautuivat erittäin tärkeiksi joidenkin mysteerien myöhemmässä analyysissä ja ratkaisemisessa. He osoittivat, että fuusion jäänteet jäähtyvät nopeasti ja menettävät kirkkaan sinisen valonsa, joka muuttuu syväksi rubiiniksi. Nämä tiedot tarkistettiin ja vahvistettiin havaintojen aikana seuraavien viikkojen aikana, kun näkyvä piste haalistui ja haalistui, ja sen jälkivalo muuttui ja kirkas valo kulki spektrin infrapuna-alueelle pidemmällä aallonpituudella. Värin, jäähdytyksen ja laajenemisen yleiset mallit olivat hyvin samankaltaisia kuin monet toisistaan itsenäisesti toimivat teoreetikot olivat ennustaneet. Ensinnäkin nämä ovat Brian Metzger Columbian yliopistosta ja Dan Kasen Kalifornian yliopistosta, Berkeley.
Lyhyesti sanottuna Metzger selittää, mitä tähtitieteilijät näkivät sulautumisen jälkeen, voidaan kutsua "kilonovaksi". Se on voimakas valopurkaus, joka syntyy neutronitähdestä peräisin olevan valkoisen kuuman, runsaasti neutronia sisältävän materiaalin vapautumisen ja sen jälkeisen radioaktiivisen hajoamisen seurauksena. Kun tämä materiaali laajenee ja jäähtyy, suurimman osan sen neutroneista sieppaavat raudan ytimet ja muut raskaat alkuaineet, jotka ovat jääneet tuhkaksi supernovan räjähdyksestä ja neutronitähden muodostumisesta. "Tämä johtaa vielä painavampien alkuaineiden syntymiseen noin sekunnin kuluessa, kun poistetut hiukkaset vangitsevat nämä neutronit ja laajenevat avaruudessa. Yksi näistä sulautumisista muodostaa jaksollisen taulukon alemman puoliskon, nimittäin kulta, platina, uraani ja niin edelleen”, Metzger sanoo. Viimeisessä vaiheessa valo kilonovasta siirtyy voimakkaasti infrapunavyöhykkeelle, kun ulostyönnöstä kaskadissa olevat neutronit muodostavat raskaimmat elementit, jotka absorboivat tehokkaasti näkyvän valon.
Kilonova-rungon spektrimuutosten mittaaminen puolestaan antaa tähtitieteilijöille mahdollisuuden määrittää fuusioprosessin aikana muodostuneiden eri elementtien lukumäärä. Edon Berger, joka tutkii kilonovaa Smithsonianin astrofysiikan keskuksessa ja johti monia ja kunnianhimoisimpia havaintoja tästä sulautumisesta, kertoo, että tapahtuma tuotti raskas elementti, joka painoi 16 000 maapalloa. "Kaikki on olemassa: kulta, platina, uraani ja muut outoimmat elementit, jotka tunnemme kausijärjestelmässä kirjaimin, vaikka emme tiedä niiden nimiä", hän sanoo. "Hajoamisen osalta meille ei vielä tiedetä tarkkaa vastausta tähän kysymykseen."
Jotkut teoreetikot ehdottavat, että sulautumisen seurauksena muodostuvan kullan määrä on vain muutama kymmenesosa maan massasta. Metzger puolestaan uskoo, että tämä luku on yhtä suuri kuin noin 100 maapallon massaa. Hänen mukaansa platinaa muodostui kolme kertaa enemmän kuin maan massa, ja uraania - 10 kertaa vähemmän. Joka tapauksessa, jos verrataan uusia tilastollisia arvioita tällaisten sulautumisten tiheydestä viimeisimpien mittausten perusteella, saamme melko suuren määrän tällaisia tapahtumia. "Niitä on riittävästi muodostamaan ja keräämään alkuaineita, jotka muodostavat oman aurinkokuntamme, ja erilaisia tähtiä, joita näemme", Metzger sanoo.”Näiden perusteella sulautumat voidaan selittää yksityiskohtaisesti. Luultavasti on muitakin tapoja muodostaa raskaita elementtejä, mutta näyttää siltäettä emme tarvitse niitä. " Hänen mukaansa joka kymmenentuhatta vuotta Linnunradalla tapahtuu vain yksi neutronitähtien sulautuminen.
Kaukaiset rajat
Lisäksi fuusion ja kilonovan muodostumisen prosessin tutkiminen voi antaa meille erittäin tärkeää tietoa törmäyksen tapahtumisesta. Esimerkiksi sulautumisen jälkeisen alkuperäisen työnnön valo oli sinisempää kuin tutkijat odottivat. Tämän perusteella Metzger ja muut tutkijat päättelivät katsovansa kilonovaa kulmasta, ei suoraan. Tämän skenaarion perusteella alkuperäinen sininen ulosvirtaus tuli pienen neutronimateriaalin pallomaisesta verhosta tai päiväntasaajan kaistalta, joka puhallettiin ulospäin neutronitähdistä arvioidulla nopeudella 10% valon nopeudesta. Myöhemmät ja punaisemmat päästöt olisivat voineet tulla materiaalista, jolla oli korkea neutronipitoisuus ja joka heijastui neutronitähtien napoista, kun ne törmäsivät kaksi tai kolme kertaa nopeammin - kuten hammastahna.puristettu ulos putkesta.
Jos verrataan tätä skenaariota yksityiskohtaisiin havainnointitietoihin röntgensäde- ja radioalueilla, tällaiseen sulautumiseen liittyvän gammasäteilypäästöjen erittäin utelias luonne käy selvemmäksi. Se oli lähinnä ennätyksellisen gammasäteily, mutta myös yksi heikoimmista. Lyhytaikaisten gammasäteilyn purskeiden uskotaan olevan kaksisuuntaisia voimakkaan säteilyn purkauksia, joita kiihtyvät ja heijastuvat lähellä valon nopeutta magneettikenttien sisällä törmäävien neutronitähtien sisällä, kun ne yhdistyvät ja romahtavat mustaksi aukoksi. Jos katsot tätä gammasäteilyn välähdystä suoraan (niin sanotusti silmästä silmään), se on erittäin kirkas. Tämä tapahtuu useimmissa tapauksissa sellaisista päästöistä, joita tähtitieteilijät havaitsevat maailmankaikkeuden kaukaisissa osissa. Mutta kun katsot näitä gammasäteilyjä kulmasta, ne näyttävät melko hämäriltä, ja ne voidaan havaita vain, jos ne ovat melko lähellä, muutaman sadan miljoonan valovuoden sisällä.
Täten tutkijat pystyvät gravitaatioaaltonomian keräämien runsaiden tietojen avulla määrittämään ajan mittaan monien kilonovien katselukulmat maailmankaikkeuden koko havaittavissa olevassa osassa, ja tämä antaa heille mahdollisuuden mitata tarkemmin laajamittaisia kosmisia rakenteita ja tutkia niiden evoluutiota. Tutkijoilla on mahdollisuus paljastaa salaisuudet, jotka ovat paljon syvempiä kuin raskaiden alkuaineiden alkuperä, sanovat hämmentävä tosiasia, että maailmankaikkeus ei vain laajene, vaan laajenee kiihtyvyydellä laajamittaisen anti-painovoiman vaikutuksesta, joka tunnetaan nimellä pimeä energia.
Kosmologian tutkijat toivovat pystyvänsä ymmärtämään paremmin pimeän energian mittaamalla tarkasti sen vaikutuksen maailmankaikkeuteen, jäljittämään esineitä maailmankaikkeuden kaukaisilla alueilla, ymmärtämään kuinka kaukana he ovat ja kuinka nopeasti ne liikkuvat kiihtyvissä pimeän energian virroissa. Mutta tätä varten tutkijat tarvitsevat luotettavia "vakiokynttilöitä", eli tunnetun kirkkauden esineitä, joita voitaisiin käyttää kalibroimaan tämä valtava, kaiken kattava aika-aika-alue. Astrofyysikko Daniel Holz Chicagon yliopistosta ja LIGOsta on osoittanut, kuinka neutronitähtien yhdistäminen voi vaikuttaa tähän ponnisteluun. Työssään hän osoittaa, että viimeisen sulautumisen aikana muodostuneiden gravitaatioaaltojen voima,ja myös kilonova-päästöjä voidaan käyttää laskemaan maailmankaikkeuden lähimpien osien laajenemisnopeus. Tämä menetelmä rajoittuu vain yhteen sulautumiseen, ja sen arvoissa on siksi huomattava epävarmuus, vaikka se vahvistaa muilla menetelmillä saadun laajenemisnopeustiedot. Mutta tulevina vuosina gravitaatioaaltojen observatoriot sekä uuden sukupolven maa- ja avaruusteleskoopit ja suuret koot toimivat yhdessä ja löytävät satoja tai jopa tuhansia neutronitähtien törmäyksiä vuosittain. Tällöin arvioiden tarkkuus kasvaa huomattavasti.vaikka ne vahvistavat muita menetelmiä käyttäen saadut tiedot laajenemisnopeuksista. Mutta tulevina vuosina gravitaatioaaltojen observatoriot sekä uuden sukupolven maa- ja avaruusteleskoopit ja suuret koot toimivat yhdessä ja löytävät satoja ja jopa tuhansia neutronitähtien törmäyksiä vuosittain. Tällöin arvioiden tarkkuus kasvaa huomattavasti.vaikka ne vahvistavat muita menetelmiä käyttäen saadut tiedot laajenemisnopeuksista. Mutta tulevina vuosina gravitaatioaaltojen observatoriot sekä uuden sukupolven maa- ja avaruusteleskoopit ja suuret koot toimivat yhdessä ja löytävät satoja tai jopa tuhansia neutronitähtien törmäyksiä vuosittain. Tällöin arvioiden tarkkuus kasvaa huomattavasti.
"Mitä tämä kaikki tarkoittaa? Ja tosiasia, että näiden sulautumien gravitaatioaaltojen mittauksia, joita LIGO ja Neitsyt suorittavat, täydennetään kilonova-malleilla, ja sitten tutkijat pystyvät ymmärtämään, mitkä ovat heidän taipumuksensa ja katselukulmansa, tutkimalla niiden spektrikehitystä sinisestä punaiseen. " Tämän totesi Rochesterin teknillisen instituutin astrofyysikko Richard O'Shaughnessy ja LIGO-tiimin jäsen.”Tämä on erittäin voimakas yhdistäminen. Jos tiedämme kaltevuuden, voimme laskea etäisyyden, joka on erittäin hyödyllinen kosmologialle. Nyt tehty on prototyyppi siitä, mitä teemme säännöllisesti tulevaisuudessa."
"Jos ajattelet sitä, maailmankaikkeus on eräänlainen kosmisten hiukkasten törmäijä, ja tämän törmäyksen hiukkaset ovat neutronitähtiä", O'Shaughnessy sanoo. - Hän työntää näitä hiukkasia, ja nyt meillä on mahdollisuus ymmärtää, mitä tästä tulee. Näemme suuren määrän tällaisia tapahtumia tulevina vuosina. En tiedä tarkalleen kuinka monta siellä on, mutta ihmiset kutsuvat sitä jo kosmiseksi sateeksi. Tämä antaa meille todellisia tietoja, joiden avulla voimme yhdistää hyvin erilaisia ja äkillisiä astrofysiikan osa-alueita, jotka olivat aiemmin olleet vain teoreetikkojen mielissä tai erillisten tietokappaleiden muodossa supertietokoneiden malleissa. Tämä antaa meille mahdollisuuden ymmärtää syitä avaruudessa olevien raskaselementtien runsaudelle. Tämä antaa meille mahdollisuuden tutkia pehmeää ja helposti kokoonpuristuvaa ydinainetta valtavan tiheissä olosuhteissa. Pystymme mittaamaan maailmankaikkeuden laajenemisnopeuden. Nämä yhteistyötoimet tarjoavat valtavat mahdollisuudet korkean energian astrofysiikalle ja asettavat monia haasteita tuleville vuosikymmenille. Ja tämä yhteistyö perustuu pitkäaikaisiin investointeihin. Tänään hyödynnämme valtavan kullanvuoren etuja, jonka massa on kymmeniä tai jopa satoja kertoja maapallon massa. Tämän lahjan antoi meille maailmankaikkeus”.
Lee Billings on Scientific Americanin varapäätoimittaja. Hän kirjoittaa avaruudesta ja fysiikasta.