Astronomii ar putea prezice coliziunile stelare înainte de a se produce

Observatoarele de unde gravitaționale au măsurat multe coliziuni între obiectele dense din Univers. Cele mai multe dintre ele au fost găuri negre, dar au fost detectate două fuziuni între stele neutronice.

Una dintre ele a fost detectată și de observatoarele obișnuite, oferind o perspectivă incredibilă asupra acestor evenimente extreme. Dar astronomii vor să afle mai multe. Iar pentru asta ar putea fi nevoie să anticipeze când o fuziune este pe cale să se producă și să alertăm telescoapele potrivite, scrie IFL Science.

• Oamenii de știință au creat cele mai subțiri spaghete din lume
• O nouă teorie a dezvăluit forma fotonilor

Două lucrări au început să abordeze această provocare incredibilă. De la detectarea lui GW 170817, de către observatoarele LIGO și Virgo, a fost nevoie de 11 ore pentru ca telescoapele să găsească sursa. Deși informațiile obținute au fost totuși incredibile, cercetătorii vor să reducă acest timp. În cea de-a treia rundă de observații care s-a încheiat în 2020, observatoarele au trimis notificări comunității astronomice cu privire la evenimente și la locul de pe cer în care este posibil să fi avut loc.

Cercetătorii vin acum cu un nou software care poate funcționa alături de programele tradiționale, care va examina mai puține puncte de date și care va fi potențial mai rapid în alertarea privind posibila detectare a unor evenimente interesante, cum ar fi coliziunile stelelor neutronice.

Observatoarele au măsurat multe coliziuni între obiectele dense din Univers

Forma de undă trunchiată necesită mai puține date, dar limitează, de asemenea, cât de departe poate fi evenimentul în Univers.

„Detectoarele preiau în mod constant noi date în timpul unei sesiuni de observare, iar noi comparăm formele noastre de undă cu datele pe măsură ce acestea sosesc. Dacă folosim forme de undă trunchiate, nu trebuie să așteptăm să fie colectate atât de multe date pentru a face comparația noastră”, a declarat într-o declarație conducătorul acestui proiect, dr. Ryan Magee de la Caltech.

„Compromisul este că semnalul trebuie să fie suficient de puternic pentru a fi detectat folosind formele de undă trunchiate. Este important să rulăm în continuare conductele principale alături de conducta de avertizare timpurie pentru a capta semnalele mai slabe și pentru a obține cele mai bune localizări finale”.

Această abordare poate oferi avertismente mai rapide și chiar să alerteze oamenii de știință înainte de fuziune. Iar prezicerea lor înainte de a se produce este, de asemenea, obiectivul unui alt proiect. Cercetătorii cred că, dacă semnalul este suficient de clar, pot prezice că o stea neutronică este pe cale să fuzioneze cu câteva zeci de secunde înainte ca aceasta să se întâmple – lucru pe care ar putea să îl vadă în curând.

„Am putea surprinde una dintre fuziunile stelelor neutronice cu 10 secunde înainte”

„În următoarea rundă, am putea fi capabili să surprindem una dintre fuziunile stelelor neutronice cu 10 secunde înainte”, a explicat conducătorul acestei lucrări, dr. Surabhi Sachdev. Dar nu este vorba doar de îmbunătățirea avertizării din partea detectoarelor de unde gravitaționale, ci și de îmbunătățirea capacității telescoapelor electromagnetice de a detecta aceste evenimente cât mai repede posibil.

Se investighează multe căi de lucru în acest sens, de la depistarea semnelor de avertizare în cadrul observațiilor radio, până la a avea un software care să poată urmări mai ușor evenimentele în studiile optice și ultraviolete.

„Algoritmii noștri își dau seama cum să acopere cel mai bine diferite porțiuni de cer și pentru cât timp pentru a asigura șanse maxime de a găsi ținta”, a declarat Shreya Anand, cercetător absolvent, care lucrează la un astfel de software.

„Ne lipsește fizica interesantă în fazele timpurii ale fuziunilor. Software-ul de avertizare timpurie al echipei LIGO și software-ul pentru căutările telescopului nostru vor accelera șansele noastre de a găsi un eveniment din timp. Acest lucru ne va oferi, în cele din urmă, o imagine mai completă a ceea ce se întâmplă”.

Studiile sunt publicate în The Astrophysical Journal Letters.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Astronomii au descoperit stele neutronice masive care au trăit și murit într-o clipită

Materia ejectată de stelele neutronice care se ciocnesc ar fi depășit viteza luminii

Ciocnirea a două stele neutronice a produs o explozie extrem de puternică

Cercetătorii sunt puși în impas de un obiect cu o masă intermediară stelelor neutronice și găurilor negre