Самые масштабные звездные катаклизмы обычно связаны с объектами, настолько массивными, что они сотрясают само пространство-время Вселенной. За последние годы ученым удалось зафиксировать вибрации этих космических объектов и подтвердить существование гравитационных волн. Отголоски далеких катаклизмов помогут нам разобраться в происходящем во Вселенной, даже если эти события были слишком тусклыми, чтобы их можно было увидеть в телескопы. Проект LIGO/VIRGO/KAGRA зафиксировал еще одно слияние нейтронной звезды, но на этот раз звезда столкнулась с объектом, существование которого трудно объяснить.
Проект LIGO (Лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория) появился в 2002 году. Однако только в 2015 году масштабный астрономический инструмент обнаружил первые гравитационные волны и принес своим создателям Нобелевскую премию по физике 2017 года. Детекторы гравитационных волн VIRGO и KAGRA присоединились к исследованиям позже, но уже внесли свой вклад в обнаружение множества гравитационных волн, связанных как с чёрными дырами, так и с нейтронными звёздами.
Большинство массивных космических объектов, которые могут вызывать заметные пространственно-временные колебания являются черными дырами звездной массы или нейтронными звездами, которые слишком маленькие для того, чтобы коллапсировать в сингулярность. В результате сотрудничества LIGO,VIRGO и KAGRA, было обнаружило несколько слияний, в которых, судя по всему, участвовал объект, находящийся в так называемом "зазоре масс" - диапазоне между самыми маленькими черными дырами и самыми большими нейтронными звездами. До начала работы LIGO, всё, что мы знали о скрытных объектах, таких как чёрные дыры и нейтронные звёзды, было основано на электромагнитных наблюдениях. Благодаря новым наблюдениям, было сделано предположение о существовании “промежуточного массового диапазона”, но этим наблюдениям не хватало достоверных фактов о существовании “недостающей” массы.
Новый сигнал, полученный в ходе последней наблюдательной кампании LIGO/VIRGO/KAGRA, получивший название GW 230529, вновь зафиксировал объект с загадочной массой. Это событие произошло примерно в 640 миллионах световых лет от Земли. В отличие от предыдущих обнаружений объектов в “промежуточном массовом диапазоне", в данном случае речь идет о нейтронной звезде и загадочном объекте, который предоставил ученым больше информации для начала расследования.
В проекте LIGO лазеры направляются по длинным L-образным рукавам к сенсорам, способным фиксировать едва заметные возмущения в пространстве-времени.
Астрономы сообщили, что одно из двух тел имело массу от 1,2 до 2 масс Солнца, что указывает на относительно обычную нейтронную звезду. Масса другого объекта составляла от 2,5 до 4,5 солнечных масс, что точно посередине “промежуточного массового диапазона”. Команда предполагает, что это может быть неизученный тип компактной черной дыры, возможно, оставшейся со времен ранней Вселенной. Предыдущее обнаружение (GW190814) похоже, зафиксировало слияние черной дыры с аномальным объектом, но он был достаточно мал, чтобы быть очень массивной нейтронной звездой.
Обсерватория зарегистрировала GW 230529 почти сразу после начала третьего цикла наблюдений в прошлом году, и команда надеется, что следующая наблюдательная кампания принесёт ещё больше данных о слияниях объектов “промежуточного массового диапазона”. Детекторы LIGO и VIRGO возобновят поиски 10 апреля, а KAGRA присоединится позже. Четвертый наблюдательный цикл продлится до февраля 2025 года.