Rekordowo mała fala grawitacyjna. To może być rewolucja w astrofizyce
Niemal dokładnie dekadę temu naukowcy zarejestrowali pierwsze w historii fale grawitacyjne, które do tego czasu były dla nauki tworem jedynie teoretycznym. Odkryte teraz fale skatalogowane pod numerem S251112cm mogą zrewolucjonizować naszą wiedzę o obiektach kosmicznych.
Czy fale grawitacyjne pozwolą na niezwykłe odkrycia?
W ciągu dekady katalog fal grawitacyjnych urósł od zera do kilkuset detekcji. Najnowszy sygnał zarejestrowany zaledwie kilka dni temu jest jednak wyjątkowy. Jak wskazują naukowcy - zastrzegając, iż detekcja wymaga jeszcze potwierdzenia - oszacowana masa układu dwóch obiektów, które się ze sobą zderzyły, jest mniejsza od masy Słońca. Jeżeli faktycznie tak jest, to konieczne będzie zrewidowanie dotychczasowej wiedzy astrofizycznej.
Dotychczas detektory rejestrowały wyłącznie zderzenia niezwykle gęstych i masywnych obiektów, tj. czarnych dziur o masach gwiazdowych i gwiazd neutronowych. Najlżejsze z nich, według obecnych modeli powiązanych z supernowymi, mają odpowiednio ok. trzy masy Słońca i ponad 1,4 masy Słońca. Tak przynajmniej było do teraz, bowiem fale grawitacyjne S251112cm wyłamują się z tego schematu.
Jakie obiekty mogły w zderzeniu wyemitować takie fale?
Jedna z wstępnych hipotez zakłada, że doszło tu do zderzenia pary nietypowo lekkich gwiazd neutronowych, które na wcześniejszych etapach ewolucji utraciły część masy. Według badaczy teoretycznie podczas eksplozji supernowej mogło dojść do fragmentacji i odrzucenia części masy. Jak dotąd astronomowie nie rozważali istnienia gwiazd neutronowych o masie poniżej 1 masy Słońca. Jeżeli faktycznie takie obiekty istnieją, to stanowią one zupełnie nową ścieżkę ewolucji gwiazd, której dotychczas nie badano.
Istnieją jednak także inne możliwości. Naukowcy wskazują bowiem, że obiektem tym mogłaby być czarna dziura o masie mniejszej od masy Słońca. Problem w tym, że taki obiekt nie może powstać w wyniku eksplozji gwiazdy. To z kolei oznacza, że być może mamy do czynienia z teoretyczną pierwotną czarną dziurą, która powstała w pierwszych chwilach istnienia wszechświata. Modele kosmologiczne od dawna postulują istnienie takich obiektów, ale jak dotąd ani jednego nie odkryto.
Wszystko to brzmi ekscytująco, ale naukowcy jak na razie studzą emocje. W najbliższym czasie prowadzona będzie pogłębiona analiza zarówno sygnału, jak i stanu detektorów LIGO w momencie detekcji. Istnieje bowiem realna możliwość, że zaobserwowana fala grawitacyjna to jedynie fałszywy alarm. Dopóki jego natura nie zostanie potwierdzona, warto wstrzymać się z wnioskami.
Obserwatoria fal grawitacyjnych mają na koncie najdokładniejsze pomiary w historii i szereg przełomów. Możliwe zatem, że S251112cm będą kolejnym przełomem tego typu. Na razie jednak mamy do czynienia jedynie z kandydatem na detekcję i tak go trzeba traktować.
