GW170817

З уводам у строй 1 жніўня 2017 года абсерваторыі Virgo, размешчанай паблізу італьянскага горада Піза, колькасць гравітацыйных дэтэктараў дасягнула трох, і з’явілася магчымасць устанавіць каардынаты гравітацыйнага сігналу больш дакладна. 14 жніўня ўпершыню ў гісторыі ўсе тры дэтэктары зафіксавалі гравітацыйны сігнал ад зліцця чорных дзірак, які атрымаў абазначэнне GW170814, крыніца якога была вызначана значна дакладней чым тыя, што былі раней. Наступны сігнал, які атрымаў пазней назву GW170817, усе тры гравітацыйныя дэтэктары сумесна зафіксавалі 17 жніўня^[5].

Выяўленне сігналу

Сігнал меў працягласць каля 100 секунд (з моманту, калі ён дасягнуў частаты 24 Гц, і да яго заканчэння). Ён быў звязаны з кароткім гама-ўсплёскм GRB 170817A, які адбыўся праз 1,74 ± 0,05 с пасля максімуму гравітацыйна-хвалевага ўсплёску (гама-ўсплёск назіраўся касмічнымі абсерваторыямі Fermi і INTEGRAL), а таксама з назіраемым аптычным і рэнтгенаўскім паслясвячэннем. Крыніца электрамагнітнага сігналу знаходзілася ў галактыцы NGC 4993 (сузор’е Гідры). Назіранне сігналу GW170817 адразу трыма дэтэктарамі дазволіла вызначыць напрамак на крыніцу; лакалізацыя крыніцы вызначана ўнутры вобласці на нябеснай сферы ў цялесным вугле 28 квадратных градусаў (з давяральнай імавернасцю 90 %). Крыніца гама-ўсплёску знаходзіцца ўнутры гэтай вобласці^[4].

Пошук у электрамагнітным дыяпазоне

Зыходзячы з дадзеных аб затрымцы паміж момантамі прыходу сігналу на Fermi і INTEGRAL удалося значна палепшыць лакалізацыю крыніцы гама-прамянёў. Пры гэтым высветлілася, што час і вобласць гама-ўсплёску супадаюць з напрамкам на крыніцу гравітацыйных хваль, атрыманых калабарацыяй LIGO/Virgo. Далейшы пошук і аналіз інфармацыі ад іншых дэтэктараў дазволілі лакалізаваць вобласць, адкуль прыйшлі гравітацыйныя хвалі, і далей, атрымаўшы гэтую інфармацыю, тэлескопы па ўсёй Зямлі настроіліся на пошук слядоў зліцця ў розных дыяпазонах электрамагнітных хваль^[5][6].

LIGO/Virgo на аснове дадзеных гравітацыйна-хвалевага ўсплёску вызначылі не толькі факт зліцця дзвюх нейтронных зорак, што павінна прывесці да сігналу ў аптычным дыяпазоне, але і прыблізную адлегласць да самой сістэмы. Выкарыстоўваючы гэта і ацэнкі каардынат крыніцы, астраномы пачалі пошукі яго аптычных праяў з надыходам цемры ў той вобласці Зямлі, дзе знаходзіліся абсерваторыі. Тэлескопы ў Чылі сталі першымі, дзе праз 10 гадзін пасля зліцця стала відаць вобласць лакалізацыі ўсплёску, але пры гэтым незалежна адна ад аднае аптычны кампанент адкрылі 6 каманд^[5].

Наступныя назіранні

Пазней выпраменьванне ўдалося выявіць у іншых дыяпазонах. Так, праз 12,8 гадзіны абсерваторыяй Джэміні быў знойдзены водгук у блізкім інфрачырвоным дыяпазоне. У ультрафіялетавым дыяпазоне сігнал быў знойдзены касмічнымі тэлескопамі Swift і «Хабл». Таксама да назіранняў падключыліся тэлескопы Pan-STARRS, Magellan і Subaru. У выніку на працягу некалькіх тыдняў праводзіўся амаль бесперапынны маніторынг крыніцы^[5].

Рэнтгенаўскі кампанент быў знойдзены толькі на 9-ы дзень назіранняў тэлескопам «Чандра». Таксама даволі доўга астраномы не маглі выявіць водгук у радыёдыяпазоне. Даследчыкі звязваюць затрымку з арыентацыяй накіраванага выкіду рэчыва: выкід быў накіраваны ў іншы бок і эфекты, звязаныя з разлётам абалонкі, праявіліся значна пазней. Прадпрымаліся спробы выявіць звязаныя са зліццём нейтронных зорак нейтрына, аднак яны не ўвянчаліся поспехам^[5].

З аналізу сігналу атрымана інфармацыя аб параметрах крыніцы. Агульная маса сістэмы складае ад 2,7 да 3,3 масы Сонца (M_☉), больш за 0,025 M_☉ пры зліцці ператварылася ў энергію гравітацыйных хваль. Адлегласць да крыніцы складае 40⁺⁸₋₁₄ мегапарсек. У выніку зліцця ўтварылася чорная дзірка^[6].

Дзякуючы практычна адначасоваму назіранню гравітацыйна-хвалевага і электрамагнітнага сігналу ўпершыню ўстаноўлены прамыя абмежаванні на адхіленне скорасці гравітацыйных хваль ад скорасці святла. Калі такое адхіленне існуе, яно ляжыць у межах ад −3×10⁻¹⁵ да +0,7×10⁻¹⁵, г.зн. сумяшчальнае з нулём у граніцах хібнасці^[7]. Былі таксама ўдакладнены абмежаванні на парушэнне лорэнц-інварыянтнасці і з выкарыстаннем эфекту Шапіра правераны прынцып эквівалентнасці^[7]. Была пацверджана мадэль зліцця нейтронных зорак як крыніцы кароткіх гама-ўсплёскаў^[7].

У выніку зліцця нейтронных зорак у космас былі выкінутыя атамы цяжкіх элементаў — золата, урану, плаціны і іншых. Астраномы мяркуюць, што такія падзеі — гэта галоўная крыніца гэтых элементаў у Сусвеце^[6]. На Зямлі на працягу некалькіх дзён рэгістравалася выпраменьванне ад крыніцы ў розных дыяпазонах, і атрыманыя дадзеныя супалі з тэарэтычнымі прадказаннямі для падобнага зліцця^[6].

• Гравітацыйна-хвалевая астраномія
• Адкрыццё гравітацыйных хваль