GW151226
GW151226 là một tín hiệu sóng hấp dẫn đo được trực tiếp bởi hai trạm thăm dò của LIGO vào ngày 26 tháng 12 năm 2015. Ngày 15 tháng 6 năm 2016, nhóm Hợp tác Khoa học LIGO và Virgo thông báo họ đã xác nhận được tín hiệu này đích thực gây bởi sóng hấp dẫn, và nó trở thành tín hiệu thứ hai, sau GW150914, và được công bố sau bốn tháng trong cùng một năm.[1][2]
 GW151226 đo được bởi các trạm dò LIGO Hanford (cột trái) và Livingston (cột phải). | |
| Tên gọi khác | GW151226 |
|---|---|
| Kiểu sự kiện | Sóng hấp dẫn |
| Thời điểm đo được | |
| Ngày | 26 tháng 12 năm 2015 |
| Lúc | 03:38:53.648 UTC |
| Kéo dài trong | 1 s |
| Đo bởi | LIGO |
| Tính chất vật lý | |
| Tổng năng lượng phát ra | ~ 1 M☉ × c2 dưới dạng sóng hấp dẫn |
| Tần số | Từ 35 đến 450 Hz |
| Tốc độ sóng | bằng tốc độ ánh sáng c |
| Tỷ số biến dạng | hpeak ~ 3,4 x 10-22 đo bởi LIGO |
| Tham số nguồn phát | |
| Nguồn phát | Hệ hai lỗ đen hợp nhất |
| Khoảng cách | z ~ 0,09 (xấp xỉ 1,4 tỷ năm ánh sáng) |
| Khối lượng của hệ[Ct 1] | |
| Hố đen 1 | ~ 14,2 M☉ |
| Hố đen 2 | ~ 7,5 M☉ |
| Hố đen cuối | ~ 20,8 M☉ |
| Tham khảo: Phys. Rev. Lett.[1] | |
Đo sự kiện
Tín hiệu thu được bởi LIGO vào lúc 03:38:53 UTC, trong đó trạm Hanford đo được tín hiệu trễ hơn 1,1 milli giây sau trạm Livingston (do đường nối giữa hai trạm không song song với đầu sóng).[1]
Nguồn gốc thiên văn vật lý
Phân tích dữ liệu cho thấy tín hiệu phát ra từ hệ hai lỗ đen có khối lượng lần lượt 142+83
−37 và 75+23
−23 lần khối lượng Mặt Trời, với khoảng cách 440+180
−190 megaparsec (1,4 tỷ năm ánh sáng) từ Trái Đất. Hố đen hình thành sau va chạm có khối lượng 208+61
−17 khối lượng Mặt Trời, với khoảng một lần khối lượng Mặt Trời tỏa ra bên ngoài dưới dạng năng lượng của sóng hấp dẫn.[1][3] Trong cả hai sự kiện quan sát trực tiếp sóng hấp dẫn, theo phân tích thì khối lượng tương đương mang đi bởi sóng hấp dẫn xấp xỉ 4,6% tổng khối lượng của hệ ban đầu.
Trong lần đo tín hiệu sóng hấp dẫn thứ hai này, nhóm Hợp tác Khoa học LIGO và Virgo cũng xác định được ít nhất một lỗ đen tham gia là tự quay quanh trục với tốc độ bằng 20% tốc độ quay lớn nhất theo tính toán bằng thuyết tương đối tổng quát.[1][4] Hố đen cuối sau va chạm có tốc độ tự quay bằng 074+006
−006 tốc độ quay lớn nhất của nó.[1] Các hố đen lần này có khối lượng nhỏ hơn so với sự kiện đầu tiên, cho phép LIGO đo được tín hiệu dài hơn và thu được tín hiệu sóng hấp dẫn trong giai đoạn cuối cùng trước khi sáp nhập của hai hố đen ở 55 chu kỳ (bằng 27 vòng quỹ đạo của cặp hố đen) trong 1 giây, với tần số tăng dần từ 35 đến 450 Hz, so với chỉ 10 chu kỳ trong 0,2 giây ở sự kiện đầu tiên.[1][5]
Ý nghĩa
Sự kiện GW151226 gợi ra rằng có lượng lớn các cặp lỗ đen trong Vũ trụ mà sẽ thường xuyên tạo ra các sự kiện sáp nhập.[6]
Sóng hấp dẫn đo được phù hợp hoàn toàn với miêu tả của thuyết tương đối rộng đối với trường hấp dẫn mạnh. Các kết quả tính toán trong trường mạnh chưa từng được kiểm chứng trước khi có các sự kiện đo bởi LIGO. Thuyết tương đối rộng đã vượt qua những thử thách khắc nghiệt nhất trong lần thứ hai này.[3][7]
Xem thêm
- Thiên văn sóng hấp dẫn