Iván
18 °C
30 °C
Index - In English In English Eng

Támogasd a független újságírást, támogasd az Indexet!

Nincs másik olyan, nagy elérésű online közéleti médiatermék, mint az Index, amely független, kiegyensúlyozott hírszolgáltatásra és a valóság minél sokoldalúbb bemutatására törekszik. Ha azt szeretnéd, hogy még sokáig veled legyünk, akkor támogass minket!

Milyen rendszerességgel szeretnél támogatni minket?

Mekkora összeget tudsz erre szánni?

Gammavillanás gravitációs hullám nélkül

2008.01.09. 14:55
A gammavillanások a világegyetem leghevesebb és legnagyobb energiát felszabadító folyamatai. A jelenleg elfogadott magyarázat szerint két neutroncsillag vagy egy neutroncsillag és egy fekete lyuk összeolvadásása okozza a jeléenséget. Nincs még olyan pozitív észlelés, ami az összeolvadási hipotézist bizonyítaná, viszont van egy negatív, ami akár a cáfolatát is jelentheti - számol be a legújabb kutatásokról a hírek.csillagászat.hu portál.

A gammavillanás hossza alapján két fő típusukat különböztetik meg. A két másodpercnél rövidebb események a rövid, míg az ennél tovább tartók a hosszú gammavillanások. A jelenség okai még nem tisztázottak. A hosszú gammavillanások közül sok olyan galaxishoz kapcsolható, melyben heves csillagkeletkezési folyamatok zajlanak, míg néhány közelebbi szupernóva-robbanásokhoz köthető. A rövid gammavillanások okai ennél sokkal bizonytalanabbak. Detektáltak különböző típusú és csillagkeletkezési múlttal rendelkező galaxisokhoz kapcsolódókat, de találtak már olyat is, melynek forrása a Tejútrendszerben van.

A kérdés tisztázásában fontos szerepe lehet a feltételezett összeolvadási folyamat közben gerjesztett, az általános relativitáselmélet által megjósolt gravitációs hullámok észlelésének. Az elméletek szerint ezeknek a hullámoknak még az összeolvadás előtt kell keletkezniük, amikor a komponensek spirális pályán közelednek egymás felé.

A gravitációs hullámok detektálására szolgáló kísérletek több évtizedes múltra tekintenek vissza. Közülük az egyik legújabb a két nagy amerikai egyetem, a Caltech és az MIT által üzemeltetett LIGO obszervatórium (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory). A világ 12 országából 580 tudóst összefogó projekt fő interferométerei Hanfordban (USA, Washington állam) és Livingstonban (USA, Louisiana állam) találhatók, de része a hálózatnak a németországi Hannover mellett működő GEO600 interferométer is. Az L alakú, több kilométer hosszú ágakat tartalmazó interferométerek vákuumalagútjaiban osztott lézernyalábok segítségével rendkívül nagy pontossággal tudják mérni az alagútakban elhelyezett tükrök távolságát.

Az ESO VLT távcsőegyüttesével készült felvétel a GRB 070201 katalógusjelű gammavillanásról

Einstein elmélete szerint a nagy tömegű, gyorsuló mozgást végző objektumok - esetünkben az összeolvadás előtti fázisban lévő neutroncsillagok - megzavarják a téridő szerkezetét a környezetükben. Ez a zavar aztán gravitációs hullámok formájában terjed tovább, és közvetítésükkel a kiváltó objektum óriási távolságokban is érezteti hatását, az interferométerekben például olyan módon, hogy a hullámok áthaladásakor kicsit megváltozik a tükrök távolsága. A fénysebességgel terjedő gravitációs hullámok az alagutak két-két végét körülbelül 10 mikroszekundumos időkülönbséggel érik el. Háromszögelési módszerrel így a forrás égi pozíciója is meghatározható. A LIGO berendezései olyan érzékenyek, hogy a tükrök távolságában egy proton átmérőjének ezredrészét kitevő változást is képesek kimutatni.

2007. februárjában az Interplanetary Network hálózat három, gammadetektorral felszerelt űrszondája és a NASA Swift műholdja is észlelt egy rövid gammavillanást az Andromeda galaxis irányából, ami az időpont alapján a GRB 070201 katalógusjelzést kapta. A jelenség során a Hanfordban található 2 és 4 km-es interferométer (az L két szára) is üzemelt és adatokat gyűjtött, de a mérési eredmények között semmi nyoma az előbbiek alapján az eseményhez köthető gravitációs hullámok hatásának. Ha a villanás az M31 egyik spirálkarjában következett be, akkor semikképpen nem okozhatta két objektum összeolvadása, ugyanis az Andromeda-köd 2,5 millió fényéves távolságában lezajló ilyen eseményt a LIGO hiperérzékeny detektorai mindenképpen jeleztek volna. A gravitációs hullámok hiánya persze jelezheti azt is, hogy a gammavillanást kiváltó összeolvadás jóval távolabb következett be.

A LIGO projekt interferométerei Hanfordban és Livingstonban

A kutatásban résztvevő szakemberek egyetértenek abban, hogy ez a negatív eredmény is rendkívül fontos, mivel új szempontokat vethet fel a gammavillanások kutatásában. Talán még ennél is fontosabb, hogy megmutatta a gravitációs hullámok detektálásával foglalkozó fizikusok és az elektromágneses hullámokat vizsgáló csillagászok közötti együttműködés lehetőségét. A berendezések továbbfejlesztett változata (Advanced LIGO) körülbelül egy nagyságrenddel érzékenyebb lesz. Segítségével akár naponta észlelhetők lesznek gravitációs hullámokat generáló események, így a LIGO egy éves észlelési programja mindössze néhány óra alatt teljesíthető vele.

Köszönjük, hogy olvasol minket!

Ha fontos számodra a független sajtó fennmaradása, támogasd az Indexet!