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天文学者たちは、アインシュタインによって最初に予測された、長い理論化された「重力波」の検索を支援できる中性子星のペアを発見しました。理論は、ペアが重力波の形でエネルギーを失っており、最終的には減速してエネルギーの爆発と融合するというものです。この新しい発見は天文学者にこれらの双子の中性子星は以前考えられていたよりも一般的であり、新しい重力波検出器は10年に1回ではなく、毎年または2年に合併を特定する必要があることを伝えます。
中性子星のペアは、以前考えられていたよりも約6倍の頻度で重力波のバーストをマージして放出する可能性があると、科学者は本日の雑誌Natureの発行[12月4日]で報告しています。もしそうなら、現在の重力波検出器は、約10年に1回ではなく、毎年または2年ごとにそのようなイベントを登録できるかもしれません。これまでで最も楽観的な予測。
重力波はアインシュタインの一般相対性理論によって予測されました。天文学者はその存在の間接的な証拠を持っていますが、まだそれらを直接検出していません。
中性子星合併率の改訂された推定値は、二重中性子星システム、PSR J0737-3039と呼ばれるパルサー、およびその中性子星コンパニオンの発見から生まれました。アメリカ、オーストラリア東部で64 mのCSIRO Parkes電波望遠鏡を使用。
中性子星は、非常に高密度で異常な形態の物質の都市サイズのボールです。パルサーは特別なタイプですか?電波を放出する回転中性子星。
PSR J0737-3039とそのコンパニオンは、2つの中性子星の6番目の既知のシステムです。彼らは私たちの銀河の1600-2000光年(500-600 pc)離れたところにあります。
800,000 km離れている?地球と月の間の距離の約2倍? 2つの星は2時間強でお互いを周回します。
このような極端な速度のシステムは、アインシュタインの一般相対性理論でモデル化する必要があります。
その理論は、システムが重力波の形でエネルギーを失っていると予測していますか?筆頭著者であるボローニャ大学の博士課程の学生、マルタ・バーガイは言った。
「2つの星は、死のダンス」にあり、ゆっくりと渦巻く。
8500万年後には運命の星が融合し、重力波のバーストで時空を波打つ。
もし私たちの時代にバーストが起こった場合、それはLIGO-I、VIRGO、GEOなどの現世代の重力波検出器の1つによって検出される可能性がありますか?チームリーダーのニコル教授は言った? D?Amico、サルデーニャ島のカリアリ天文台の館長。
中性子星の併合率の以前の推定値は、パルサーB1913 + 16とそのコンパニオンという1つのシステムの特性に強く影響されていました。 PSR B1913 + 16は、発見および研究された最初の相対論的バイナリシステムであり、重力放射の存在を示すために最初に使用されました。
PSR J0737-3039とそのコンパニオンはさらに極端なシステムであり、アインシュタインの軌道縮小の予測をテストするための最良の実験室を形成しています。
新しいパルサーはまた、2つの理由で合併率を高めます。
天文学者は言う、それはPSR B1913 + 16までは存続しません。そしてそれのようなパルサーはおそらくPSR B1913 + 16のようなものより一般的です。
これらの2つの影響により、合併率が6または7倍に上昇しますか? CSIROのチームメンバーであるディック・マンチェスター博士は言った。
しかし、そのレートの実際の数値は、パルサーが銀河でどのように分布しているかについての仮定に依存します。
最も好ましい分布モデルでは、95%の信頼水準で、この第1世代の重力波検出器は1〜2年ごとに中性子星の合併を記録できると言えるでしょうか。米国イリノイ州ノースウェスタン大学の物理学と天文学の助教授であるビッキーカロゲーラ博士は言った。
Kalogera博士と同僚のChunglee KimとDuncan Lorimerは、一連の仮定を使用してバイナリ合体率をモデル化しました。
新しい結果は?重力波天文学者にとって良いニュースですか?チームメンバーによると、英国のマンチェスター大学ジョドレルバンク天文台のディレクターであるアンドリューライン教授。
彼らは、キャリアの半分を待たずに、数年ごとにこれらの宇宙災害の1つを研究するようになるかもしれません。彼は言った。
元のソース:CSIROニュースリリース