Der vorherige Artikel über die Ergebnisse der LIGO / VIRGO-Experimente zur Erkennung von Gravitationswellen war informativer Natur und zielte nicht auf pädagogische Anweisungen ab. Jetzt werde ich versuchen, Fragen meiner Leser und Freunde zu diesem Thema zu beantworten. Einige wollten sich besser vorstellen, was passiert ist, während andere klären wollten, warum diese Entdeckung so wichtig wurde. Deshalb habe ich diesen Artikel geschrieben, in dem ich erklärt habe, was Neutronensterne und Schwarze Löcher sind und wie ihre Fusion aussieht, und die Bedeutung dieser Ankündigung klargestellt. Ihre Bedeutung ist in mehreren Punkten enthalten, und es ist ziemlich schwierig, sie auf einen zu reduzieren. Außerdem gebe ich Antworten auf andere Fragen.
Zunächst mache ich einen Vorbehalt: Ich bin kein Experte für das komplexe Thema der Fusion von Neutronensternen und den daraus resultierenden Explosionen, die als "Kilon" bekannt sind. Es ist viel schwieriger, schwarze Löcher zusammenzuführen. Ich selbst werde einige Details herausfinden. Ich hoffe, dass ich es geschafft habe, Fehler zu vermeiden, aber in einigen Fällen habe ich nicht alle Antworten.
Grundlegende Fragen zu Neutronensternen, Schwarzen Löchern und ihrer Fusion
Was sind Neutronensterne, Schwarze Löcher und wie hängen sie zusammen?
Jedes Atom besteht aus einem winzigen Atomkern, der aus Neutronen und Protonen besteht (die einander sehr ähnlich sind) und ist lose von Elektronen umgeben. Der größte Teil des Atoms ist ein leerer Raum, so dass es unter extremen Bedingungen zerkleinert werden kann - aber nur, wenn sich jedes Elektron und Proton in ein Neutron (am selben Ort) und ein Neutrino (im Weltraum) verwandelt. Wenn einem Riesenstern der Brennstoff ausgeht, sinkt der Druck seines Kernofens und er kollabiert unter seinem eigenen Gewicht, wodurch die extremen Bedingungen entstehen, unter denen Materie zerkleinert werden kann. So verwandelt sich das Innere eines Sterns mit einer Masse, die um ein Vielfaches größer ist als die der Sonne, in eine Neutronenkugel mit einem Durchmesser von mehreren Kilometern, und die Anzahl der darin enthaltenen Neutronen nähert sich 1 mit 57 Nullen.
Wenn sich herausstellt, dass der Stern groß genug, aber nicht zu groß ist, wird die Neutronenkugel stark und behält ihre Form, und die Reste des Sterns explodieren nach außen und zerfallen in Stücke - dieser Vorgang wird als „Supernova mit kollabierendem Kern“ bezeichnet. Die Neutronenkugel bleibt an Ort und Stelle - wir nennen sie einen Neutronenstern. Es besteht aus der dichtesten Materie, die nach unseren Vorstellungen nur im Universum existieren kann - einem reinen Atomkern mit einem Durchmesser von mehreren Kilometern. Es ist eine sehr harte Oberfläche; Wenn Sie versuchen würden, in einen Neutronenstern zu gelangen, wären Ihre Empfindungen viel schlimmer als wenn Sie mit einer Geschwindigkeit von mehreren hundert km / h mit einer geschlossenen Tür kollidieren würden.
Wenn der Stern sehr groß war, kann die gebildete Neutronenkugel bald (oder sofort) unter ihrem eigenen Gewicht zusammenbrechen und ein Schwarzes Loch entstehen lassen. In diesem Fall kann die Supernova erscheinen oder nicht - der Stern kann einfach verschwinden. BH unterscheidet sich sehr stark von einem Neutronenstern. BH - das bleibt nach dem unwiderruflichen Zusammenbruch der Materie in sich selbst, die sich unter dem Einfluss der Schwerkraft unendlich zusammenzieht. Und wenn ein Neutronenstern eine Oberfläche hat, über die Sie Ihren Kopf zerschlagen können, hat der BH keine Oberfläche - er hat eine Kante, die einfach einen Punkt ohne Wiederkehr darstellt, den Horizont [der Ereignisse]. In Einsteins Theorie kann man direkt durchgehen, wie durch eine offene Tür. Sie werden nicht einmal den Moment des Übergangs bemerken. (Dies gilt jedoch für Einsteins Theorie. Es besteht jedoch Uneinigkeit darüber, ob die Kombination von Einsteins Theorie und Quantenphysik diese Linie zu etwas Neuem und Gefährlichem für ankommende Menschen macht. Dies ist als "
Firewall- Widerspruch" bekannt, aber seine Diskussion würde uns zu weit führen auf dem Gebiet der Theoretisierung). Aber wenn Sie einmal durch diese Tür gegangen sind, können Sie nicht mehr zurückkehren.
BHs können auch auf andere Weise gebildet werden - dies sind jedoch nicht die BHs, die wir mit den LIGO / VIRGO-Detektoren beobachten können.
Warum sind ihre Fusionen die besten Quellen für Gravitationswellen?
Eine der einfachsten und naheliegendsten Möglichkeiten, Gravitationswellen zu erzeugen, besteht darin, zwei Objekte in einer Umlaufbahn umeinander zu bewegen. Wenn Sie zwei Fäuste ins Wasser senken und umeinander drehen, erhalten Sie eine Wasserzeichnung von den Wellen, die sich in verschiedene Richtungen bewegen. Dies ist eine sehr grobe Analogie zu dem, was mit zwei Objekten passiert, die sich umeinander drehen, obwohl die Wellen, da sich die Objekte im Raum bewegen, nicht in einem Medium wie Wasser auftreten. Dies sind die Wellen des Raumes selbst.
Um ein starkes GW zu erhalten, müssen beide Objekte eine sehr große Masse haben und sich mit hoher Geschwindigkeit drehen. Um eine hohe Geschwindigkeit zu erreichen, ist eine sehr starke Anziehungskraft erforderlich. und dafür sollten Objekte so nah wie möglich beieinander liegen (da, wie Isaac Newton bereits wusste, die Schwerkraft zwischen zwei Objekten mit abnehmendem Abstand zwischen ihnen zunimmt). Wenn die Objekte jedoch groß sind, können sie nicht zu nahe beieinander liegen. Sie kollidieren miteinander und verschmelzen lange bevor sie genug beschleunigen können. Um eine sehr schnelle Umlaufgeschwindigkeit zu erhalten, müssen daher zwei relativ kleine Objekte mit relativ großen Massen aufgenommen werden - jene, die Wissenschaftler als kompakte Objekte bezeichnen. Neutronensterne und BHs sind die kompaktesten der uns bekannten Objekte. Glücklicherweise bewegen sie sich sehr oft paarweise und manchmal, kurz genug vor der Fusion, bewegen sie sich schnell genug umeinander, um HS auszugeben, was von LIGO und VIRGO erkannt werden kann.
Warum erscheinen diese Objekte überhaupt paarweise?
Sterne bewegen sich ziemlich oft paarweise. Dann werden sie
Doppelsterne genannt . Sie können paarweise ihr Leben beginnen und sich zusammen in einer großen Gaswolke bilden, oder, wenn sie getrennt erscheinen, ein Paar bilden, das sich in einer sterngefüllten Gemeinschaft befindet, in der nahegelegene Sterne oft nahe beieinander fliegen. Vielleicht scheint dies unerwartet, aber ein solches Paar kann den Zusammenbruch und die Explosion jedes der Sterne überleben, was zum Auftreten von zwei Schwarzen Löchern, zwei Neutronensternen oder einem BH und einem NS führt, die umeinander kreisen.
Was passiert, wenn diese Objekte zusammengeführt werden?
Es ist nicht überraschend, dass drei Assoziationsklassen festgestellt werden können: die Fusion von zwei BHs, die Fusion von zwei NS und die Fusion von NS und BH. Wir haben die erste Klasse im Jahr 2015 beobachtet (angekündigt im Jahr 2016), die zweite im Jahr 2017 angekündigt und das Warten auf die dritte ist nur eine Frage der Zeit. Zwei Objekte können sich Milliarden von Jahren umeinander drehen, sehr langsam Gravitationswellen aussenden (dieser Effekt wurde in den 70er Jahren beobachtet, für die sie den Nobelpreis erhielten) und sich allmählich nähern. Und erst am letzten Tag ihres Lebens beginnt die Umlaufgeschwindigkeit wirklich zuzunehmen. Und kurz vor der Fusion beginnen sie sich mit einer Geschwindigkeit in der Größenordnung von einer Umdrehung pro Sekunde, dann zehn Umdrehungen pro Sekunde und dann hundert Umdrehungen pro Sekunde zu drehen. Stellen Sie sich Folgendes vor, wenn Sie können: Objekte mit einem Durchmesser von mehreren zehn Kilometern, die mehrere Kilometer voneinander entfernt sind und deren Masse die Sonne übersteigt, drehen sich mit einer Geschwindigkeit von 100 Mal pro Sekunde umeinander. Ein atemberaubendes Phänomen ist eine rotierende Hantel, die sich selbst die herausragendsten Köpfe des 19. Jahrhunderts nicht vorstellen konnten. Ich kenne keinen einzigen Wissenschaftler, der dieses Spektakel nicht verehren würde. Es klingt alles nach Science Fiction, ist es aber nicht.
Woher wissen wir, dass dies keine Science-Fiction ist?
Dies ist keine NF, wenn wir Einsteins Gravitationstheorie vertrauen. Sie sagt voraus, dass eine so schnell rotierende Hantel von enormer Masse, die aus zwei kompakten Objekten besteht, ein charakteristisches Muster der Raumstörung erzeugen sollte - Gravitationswellen. Dieses Muster ist sowohl komplex als auch genau vorhergesagt. Im Fall von Schwarzen Löchern decken die Vorhersagen den Zeitraum bis zum Zeitpunkt der Fusion sowie danach ab, einschließlich einer Beschreibung der Signale eines größeren BH, die sich aus der Fusion ergeben. Im Fall von NS erweisen sich die Momente kurz vor der Kollision, die Fusion selbst und unmittelbar danach als komplizierter und wir sind uns nicht sicher, ob wir sie vollständig verstehen, aber innerhalb weniger zehn Sekunden vor der Fusion sagt Einsteins Theorie sehr genau, was zu erwarten ist. Die Theorie sagt weitere Ereignisse voraus - wie sich diese Wellen über große Entfernungen von ihrem Entstehungsort aus ausbreiten, die Erde erreichen und wie sie mit drei Gravitationswellendetektoren im LIGO / VIRGO-Netzwerk auftreten werden. In Bezug auf das, was bei LIGO / VIRGO zu erwarten ist, gibt es daher mehrere Vorhersagen: Diese Theorie wird verwendet, um die Existenz und Eigenschaften von BH und NS, detaillierte Eigenschaften ihrer Fusionen, genaue Zeichnungen der resultierenden Gravitationswellen und die genaue Ausbreitung von Gravitationswellen im Raum vorherzusagen . LIGO / VIRGO entdeckten charakteristische Muster dieser Gravitationswellen. Und die Tatsache, dass diese Zahlen genau mit Einsteins Theorie übereinstimmen, ist der zuverlässigste Beweis, der jemals erhalten wurde, dass die Theorie in diesen kombinierten Kontexten keine Fehler aufweist.
Ich stelle fest, dass sich die Beweise in gewisser Weise auf sich selbst beziehen - aber auf diese Weise schreiten die wissenschaftlichen Erkenntnisse in Form mehrerer detaillierter Konsistenzprüfungen voran, die nach und nach so miteinander verflochten sind, dass es praktisch unmöglich ist, sie zu trennen. Wissenschaftliches Denken ist nicht deduktiv, sondern induktiv. Wir tun dies nicht, weil es logisch völlig gerechtfertigt ist, sondern weil es erstaunlich gut funktioniert - und der Beweis ist ein Computer mit einem Bildschirm, auf dem ich diesen Text schreibe, und kabelgebundenes Internet zusammen mit kabellosen Verbindungen und eine Computerdiskette, die dies tut wird zum Speichern und Übertragen von Text verwendet.
Die Bedeutung der Ankündigung der Fusion von Neutronensternen im Oktober
Die Bedeutung der Ankündigung ist schwer zu erklären, da sie aus vielen wichtigen Ergebnissen besteht, die übereinander gestapelt sind, und nicht nur aus einem Ergebnis, das in wenigen Worten nacherzählt werden kann.
Und hier ist eine Liste von dem, was wir gelernt haben. Keines seiner Elemente schockiert die Grundlagen des Universums, aber jedes ist sehr interessant und zusammen bilden sie ein wichtiges Ereignis in der Geschichte der Wissenschaft.
Die erste bestätigte Beobachtung der Fusion zweier NS
Wir wussten, dass solche Fusionen stattfinden sollten, waren uns aber nicht sicher. Und da diese Dinge zu weit von uns entfernt und zu klein sind, um durch ein Teleskop gesehen zu werden, war die einzige Möglichkeit, um sicherzustellen, dass die Fusion stattfindet, und um mehr Details über sie herauszufinden, die Verwendung von Gravitationswellen. Wir hoffen, in den kommenden Jahren noch viel mehr solche Fusionen zu sehen, während die Gravitationsastronomie ihre Empfindlichkeit erhöht, und wir werden mehr über sie erfahren.
Neue Informationen zu den Eigenschaften von Neutronensternen
Die Existenz von Neuseeland wurde vor fast hundert Jahren vorhergesagt und in 60-70 Jahren bestätigt. Ihre genauen Eigenschaften sind jedoch unbekannt. Wir glauben, dass sie wie riesige Atomkerne aussehen, aber sie sind so viel größer als gewöhnliche Atomkerne, dass wir nicht sicher sein können, dass wir alle ihre inneren Eigenschaften verstehen, und es gibt Streitigkeiten in der wissenschaftlichen Gemeinschaft, die nicht einfach gelöst werden können - aber, Vielleicht hören sie bald auf.
Aus einer detaillierten Zeichnung der Gravitationswellen der verschmolzenen Neutronensterne haben Wissenschaftler bereits zwei Dinge gelernt. Erstens haben wir bestätigt, dass Einsteins Theorie das Grundmuster von Gravitationswellen, die von NS oder BH ausgehen, die sich umeinander drehen, korrekt vorhersagt. Im Gegensatz zur Schwarzmeerregion gibt es jedoch viel mehr Fragen darüber, was nach dem Zusammenschluss der NS passiert. Und die Frage, was mit unserem Paar nach der Fusion passiert ist, bleibt offen - hat sich die NS gebildet, die instabile NS, die im Verlauf der Rotationsverzögerung im BH zusammengebrochen ist, oder ist das BH sofort aufgetaucht?
Aber wir haben bereits etwas Wichtiges über die internen Eigenschaften von NS gelernt. Die Last einer solch schnellen Rotation würde mich und dich in Stücke reißen und könnte sogar die Erde zerreißen. Wir wissen, dass NS viel stärker ist als gewöhnlicher Stein, aber wie viel stärker? Wenn sie zu zerbrechlich wären, würden sie irgendwann während der Beobachtungen bei LIGO / VIRGO brechen, und das erwartete einfache Zeichnen von Gravitationswellen würde plötzlich viel komplizierter werden. Dies geschah jedoch zumindest erst unmittelbar vor dem Zusammenschluss. Daher können Wissenschaftler diese Einfachheit des Gravitationswellenmusters nutzen, um neue Daten darüber abzuleiten, wie fest und dauerhaft NS sind. Nachfolgende Fusionen werden unser Verständnis des Problems verbessern. Es gibt keine andere einfache Methode, um solche Informationen zu erhalten.
Die erste Beobachtung eines Ereignisses, das sowohl die stärksten Gravitationswellen als auch helle elektromagnetische Wellen erzeugt
Die Fusion von BHs sollte kein helles Licht erzeugen, da sie, wie bereits erwähnt, eher wie offene Türen zu einem unsichtbaren Spielplatz als wie Steine sind und daher recht ruhig und ohne helle und heiße Kollisionen verschmelzen. Aber Neutronensterne sehen aus wie große Materiekugeln, so dass ihre Kollision zu einer enormen Menge an Wärme und Licht jeglicher Art führen kann - genau wie Sie es naiv erwarten würden. Mit "Licht" meine ich nicht nur sichtbares Licht, sondern auch alle Arten von elektromagnetischen Wellen aller Wellenlängen (und dementsprechend aller Frequenzen). Wissenschaftler unterteilen das Spektrum elektromagnetischer Wellen in Kategorien. Dies sind Radiowellen, Mikrowellen, Infrarotlicht, sichtbares Licht, Ultraviolett, Röntgenstrahlung und Gammastrahlung - in der Reihenfolge zunehmender Frequenz und abnehmender Wellenlänge.
Beachten Sie, dass diese Kategorien und die Trennung zwischen ihnen völlig willkürlich sind, aber für verschiedene wissenschaftliche Zwecke nützlich sind. Der einzige grundlegende Unterschied zwischen gelbem Licht, Radiowelle und Gammastrahlung ist die Frequenz und Wellenlänge; alles andere ist dasselbe: eine Welle elektrischer und magnetischer Felder.
Im Falle der Fusion zweier NS erwarten wir daher das Auftreten von Gravitations- und elektromagnetischen Wellen unterschiedlicher Frequenzen, die sich aus verschiedenen Effekten aufgrund der Kollision zweier riesiger Neutronenkugeln ergeben. Aber nur weil wir sie erwarten, heißt das nicht, dass es leicht sein wird, sie zu erkennen. Solche Fusionen treten ziemlich selten auf - vielleicht alle paar hunderttausend Jahre in einer so großen Galaxie wie unserer -, so dass diejenigen, die wir mit LIGO / VIRGO entdecken, normalerweise ziemlich weit von uns entfernt sind. Wenn die Lichtshow zu schwach ist, können unsere Teleskope sie nicht sehen.
Aber diese Show war hell genug. Gammastrahlendetektoren im Weltraum entdeckten es sofort und bestätigten die Tatsache, dass Gravitationswellen von zwei NS zu einer Kollision und Verschmelzung führten, die Licht mit einer sehr hohen Frequenz erzeugten. Und das an sich war etwas Einzigartiges. Als hätte ein Mensch sein ganzes Leben lang Blitze beobachtet, aber nie Donner gehört; oder er beobachtete die Wellen von den Hurrikanen, sah aber nie den Hurrikan selbst. Die Tatsache, dass wir zwei Manifestationen der Fusion gleichzeitig gesehen haben, eröffnet uns völlig neue Perspektiven. manchmal gibt eins plus eins mehr als zwei.
Im Laufe der Zeit - nach einigen Stunden und Tagen - wurden die Auswirkungen der Fusion auch im sichtbaren Bereich, im ultravioletten Bereich, im Infrarotlicht, bei Röntgenstrahlen und auf Radiowellen beobachtet. Einige kamen früher als andere, was für sich genommen eine eigene Geschichte ist, aber jede von ihnen trug zur Schatzkammer unseres Verständnisses der Fusionsprozesse bei.
Bestätigung der besten Vermutungen über die Quellen kurzer Gammastrahlenausbrüche
Seit Jahren am Himmel beobachten wir Gammastrahlen. Unter ihnen wurde eine Klasse von Ausbrüchen unterschieden, deren Dauer kürzer war als die der anderen und die normalerweise einige Sekunden dauerte. Sie kamen aus allen Teilen des Himmels, was darauf hinwies, dass sie aus einem entfernten intergalaktischen Raum stammten, vermutlich aus entfernten Galaxien. Unter anderen Erklärungen war die populärste Hypothese des Ursprungs dieser Ausbrüche die Fusion von NS. Die einzige Möglichkeit, diese Hypothese zu bestätigen, bestand darin, die Gravitationswellen dieser Fusion zu erfassen. Dieser Test ist jetzt bestanden; anscheinend ist die Hypothese bestätigt. Dies bedeutet, dass wir zum ersten Mal sowohl eine gute Erklärung für diese kurzen Gammastrahlenausbrüche als auch eine gute Schätzung der Häufigkeit der NS-Fusion im Universum haben, basierend auf der Häufigkeit ihres Auftretens.
Die erste Messung der Entfernung zur Quelle unter Verwendung von Gravitationswellen und der Rotverschiebung elektromagnetischer Wellen ermöglichte es, die Entfernungsskala des Universums und seine Expansionsgeschwindigkeit auf neue Weise zu kalibrieren.
Das Muster der Änderung der Gravitationswellen, das sich aus der zeitlichen Verschmelzung zweier BHs oder NSs ergibt, ist kompliziert genug, um uns viele Informationen über das Zusammenführen von Objekten zu liefern, einschließlich einer ungefähren Schätzung ihrer Massen und der Ausrichtung eines rotierenden Paares relativ zur Erde. Die Gesamtstärke der Wellen, zusammen mit der Kenntnis ihrer Massen, zeigt uns die Entfernung des Paares von der Erde. Dies ist an sich nicht schlecht, aber der eigentliche Vorteil besteht darin, dass wir das Objekt mit sichtbarem Licht oder mit Licht öffnen, dessen Frequenz unter der von Gammastrahlen liegt.
In diesem Fall ist es möglich, die Galaxie zu bestimmen, in der sich diese Neutronensterne befinden.Wenn man ihre Heimatgalaxie kennt, kann etwas sehr Wichtiges getan werden. Wenn wir das Licht der Sterne betrachten, können wir feststellen, wie schnell sich die Galaxie von uns entfernt. Bei fernen Galaxien sollte die Geschwindigkeit, mit der sie sich von uns entfernen, mit der Entfernung zu ihnen aufgrund der Ausdehnung des Universums zusammenhängen.Die Art und Weise, wie sich das Universum schnell ausdehnt, wurde kürzlich mit sehr großer Genauigkeit gemessen. Das Problem ist jedoch, dass für diese Messung zwei verschiedene Methoden verwendet werden, die nicht zusammenfallen. Diese Nichtübereinstimmung ist eines der wichtigsten Probleme für unser Verständnis des Universums. Vielleicht ist eine der Methoden unvollkommen, und vielleicht - und es wäre viel interessanter - verhält sich das Universum nicht so, wie wir denken.Gravitationswellen geben uns eine dritte Methode: Sie geben direkt die Entfernung zur Galaxie an, und elektromagnetische Wellen geben uns direkt eine außer Kontrolle geratene Geschwindigkeit. Für entfernte Galaxien gibt es keine andere Methode zur Durchführung solcher Gelenkmessungen. Diese Methode ist nicht genau genug, um im Falle einer einzelnen Fusion nützlich zu sein, aber nach der Beobachtung von Dutzenden von Fusionen liefert das durchschnittliche Ergebnis wichtige neue Informationen über die Expansion des Universums. Die Kombination mit anderen Methoden kann uns helfen, dieses wichtige Rätsel zu lösen.Bisher war der beste Test für Einsteins Vorhersagen, dass die Lichtgeschwindigkeit und die Gravitationswellen zusammenfallen: Da die Gammastrahlen aus der Fusion und der Spitzenwert der Gravitationswellen nach 130 Millionen Jahren zwei Sekunden voneinander entfernt ankamen - das heißt, sie bewegten sich ungefähr fünftausend Millionen Millionen Sekunden - wir können sagen, dass die Lichtgeschwindigkeit und die Geschwindigkeit der Gravitationswellen der kosmischen Geschwindigkeitsgrenze mit einer Genauigkeit von einem Teil pro zweitausend Millionen Millionen entsprechen. Eine solch genaue Überprüfung erforderte eine Kombination von Beobachtungen von Gravitationswellen und Gammastrahlen.Effektive Erzeugung schwerer Elemente bestätigt
Es ist seit langem bekannt, dass wir uns aus Materie zusammensetzen, die in Sternen oder Sternenstaub erscheint. Wenn Sie sich jedoch mit den Details dieses Prozesses befassen, werden Rätsel angezeigt. Es ist bekannt, dass sich alle chemischen Elemente, von Wasserstoff bis Eisen, in Sternen bilden und bei einer Supernova-Explosion in den Weltraum geworfen werden können, hier und da schweben und schließlich Planeten, Monde und Menschen bilden - aber es war nicht klar, wie groß die sind Einige der schwereren Elemente sind Jod, Cäsium, Gold, Blei, Wismut, Uran und so weiter. Ja, sie können in Supernovae vorkommen, aber es ist nicht so einfach. und im Universum gibt es anscheinend mehr Atome schwerer Elemente, als durch Supernovae erklärt werden können. Es gab viele Supernovae in der Geschichte des Universums, aber die Effizienz ihrer Produktion schwerer Elemente ist zu gering.Vor einiger Zeit wurde vorgeschlagen, dass die Fusion von Neutronensternen ein geeigneter Kandidat für die Herstellung dieser schweren Elemente sein könnte. Obwohl solche Fusionen selten sind, können sie viel effektiver sein, da die Kerne schwerer Elemente viele Neutronen enthalten, und es überrascht nicht, dass die Kollision zweier Neutronensterne zum Auftreten vieler Neutronen in den Fragmenten dieser Kollision führt, die zur Erzeugung der oben genannten Kerne geeignet sind. Der Schlüsselindikator für diesen Prozess wäre der folgende: Wenn es möglich wäre, die Verschmelzung von Neutronensternen mithilfe von Gravitationswellen zu erfassen und ihre Position mithilfe von Teleskopen zu bestimmen, könnte man sein Licht untersuchen und darin charakteristische Spuren der heutigen „ Kilonexplosion “ finden. ""Persönlich kenne ich nicht alle Details des Kilos. Es wird durch die Bildung schwerer Elemente angetrieben; Die meisten der erhaltenen Kerne sind zuerst radioaktiv - das heißt instabil - und zerfallen dann. Dabei werden energiereiche Teilchen, einschließlich Lichtteilchen (Photonen), emittiert, die in die Kategorien Gammastrahlen und Röntgenstrahlen fallen. Das endgültige charakteristische Leuchten sollte bestimmte Eigenschaften haben: Zunächst sollte es hell sein, dann aber plötzlich im sichtbaren Licht ausgehen und lange im Infrarot leuchten. Die Gründe dafür sind komplex. Lassen Sie sie daher vorerst weg. Es ist wichtig, dass diese Eigenschaften aufgezeichnet wurden, die die Entstehung des Kilons des gewünschten Typs bestätigten, und daher wurde bei dieser Fusion von Neutronensternen tatsächlich eine große Anzahl schwerer Elemente erzeugt. Daher haben wir jetzt zum ersten Mal viele Beweise,dass fast alle schweren chemischen Elemente unseres Planeten und seiner Umgebung während des Zusammenflusses von Neutronensternen gebildet wurden. Ich wiederhole, dass wir dies nicht wissen könnten, wenn wir nicht sicher wären, dass dieses Ereignis eine Verschmelzung von Neutronensternen ist, und solche Informationen können nur aus der Beobachtung von Gravitationswellen erhalten werden.Verschiedene Fragen
Hat die Fusion dieser beiden NS zu einem neuen BH, einem größeren NS oder einem instabilen, schnell rotierenden NS geführt, das anschließend im BH zusammenbrach?
Dies ist uns noch nicht bekannt, und vielleicht werden wir es nicht wissen. Einige an dem Experiment beteiligte Wissenschaftler neigen zur Möglichkeit von BH, während andere sagen, dass dies ungenau ist. Ich bin mir nicht sicher, welche zusätzlichen Informationen wir nach einiger Zeit erhalten können.Wenn zwei NS ein BH bilden, wo wird das Kilon sein? Warum hat das alles nicht BH angesaugt?
BH - keine Staubsauger; Sie ziehen alles durch die Schwerkraft an, wie es die Erde und die Sonne tun, und saugen keine Materie auf besondere Weise aus. Der einzige Unterschied besteht darin, dass Sie nicht aussteigen, wenn Sie nach innen fallen. Aber genau wie Sie eine Kollision mit der Erde oder der Sonne vermeiden können, können Sie vermeiden, in das BH zu fallen, wenn Sie sich schnell genug in der Umlaufbahn bewegen oder zur Seite gehen, bevor Sie den Rand des [Horizonts] erreichen.Das Wesentliche der NS-Fusion ist, dass zum Zeitpunkt der Fusion die auf sie einwirkenden Kräfte so groß sind, dass ein oder beide Sterne auseinandergerissen werden. Das Material, das als Ergebnis mit hoher Geschwindigkeit und in alle Richtungen ausgestoßen wird, erzeugt irgendwie einen hellen, heißen Ausbruch von Gammastrahlen, und infolgedessen leuchtet die Kilonemission aufgrund neu erzeugter Atomkerne. Diese Details sind noch nicht klar für mich, aber ich weiß , dass sie studieren , wie die Näherungsgleichungen verwenden und mit Computersimulationen . Die Genauigkeit der Simulationen kann jedoch nur durch eine gründliche Untersuchung des Zusammenschlusses bestätigt werden - genau die, um die es in der Ankündigung geht. Anscheinend haben diese Simulationen gute Arbeit geleistet. Ich bin sicher, dass sie nach dem Vergleich mit den erhaltenen Daten verbessert werden.