पहला कॉस्मिक इवेंट ग्रेविटेशनल वेव्स और लाइट दोनों में देखा गया

लगभग 130 मिलियन साल पहले, एक आकाशगंगा में दूर, दो न्यूट्रॉन तारे टकराते थे। यह घटना अब लेजर इंटरफेरोमीटर ग्रेविटेशनल वेव ऑब्जर्वेटरी (LIGO) और कन्या सहयोग द्वारा गुरुत्वाकर्षण तरंगों का 5 वां अवलोकन है, और पहली बार पता चला है कि दो ब्लैक होल की टक्कर के कारण नहीं था।

लेकिन इस घटना को एक किलोनोवा कहा जाता है - कुछ और भी उत्पन्न होता है: प्रकाश, कई तरंग दैर्ध्य।

इतिहास में पहली बार, खगोलीय तरंगों के माध्यम से पहली बार एक खगोलीय घटना देखी गई है और फिर दूरबीनों से इसे देखा गया है। एक अविश्वसनीय सहयोगात्मक प्रयास में, दुनिया भर के 70 से अधिक दूरबीनों और अंतरिक्ष में 100 उपकरणों का उपयोग करके 3,500 से अधिक खगोलविदों ने LIGO और कन्या सहयोग से भौतिकविदों के साथ काम किया।

वैज्ञानिक इसे "मल्टीमेसन एस्ट्रोनॉमी" कहते हैं।

आज एक ब्रीफिंग में LIGO की उप प्रवक्ता लॉरा कैडोनति ने कहा, "एक साथ, ये सभी अवलोकन उनके भागों की राशि से बड़े हैं।" "अब हम ब्रह्मांड के भौतिक विज्ञान के बारे में सीख रहे हैं, उन तत्वों के बारे में जो हम इस तरह से बने हैं, जो किसी ने भी पहले कभी नहीं किया है।"

रोचेस्टर इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के मानेला कैंपैनेली ने कहा, "यह हमें इस बात की जानकारी देगा कि सुपरनोवा विस्फोट कैसे काम करता है, सोना और अन्य भारी तत्व कैसे बनते हैं, हमारे शरीर में नाभिक कैसे काम करता है और ब्रह्मांड कितनी तेजी से विस्तार कर रहा है"। “मल्टीमेसर एस्ट्रोनॉमी दर्शाता है कि हम पुराने तरीके को नए के साथ कैसे जोड़ सकते हैं। इसने खगोल विज्ञान के तरीके को बदल दिया है। ”

न्यूट्रॉन तारे बड़े पैमाने पर सितारों के कुचले हुए बचे हुए कोर हैं जो बहुत पहले सुपरनोवा के रूप में विस्फोट हुए थे। NGC 4993 नामक एक आकाशगंगा में एक दूसरे के पास स्थित दो तारे, हमारे सूरज के द्रव्यमान के 8-20 गुना के बीच शुरू हुए। फिर उनके सुपरनोवा के साथ, प्रत्येक ने लगभग 10 मील व्यास, एक शहर के आकार के लिए नीचे संक्षेपण किया। ये पूरी तरह से न्यूट्रॉन से बने सितारे हैं और सामान्य तारों और आकार और घनत्व में ब्लैक होल के बीच में हैं - न्यूट्रॉन स्टार सामग्री के सिर्फ एक चम्मच का वजन 1 बिलियन टन होगा।

वे लौकिक नृत्य में एक-दूसरे के चारों ओर घूमते हैं जब तक कि उनके आपसी गुरुत्वाकर्षण ने उन्हें टक्कर नहीं दी। उस टक्कर ने खगोलीय अनुपात का एक आग का गोला पैदा किया और 130 मिलियन साल बाद उस घटना के नतीजे पृथ्वी पर आए।

"यह घटना 130 मिलियन साल पहले हुई थी, जब हमने सूर्य ग्रहण से ठीक पहले 17 अगस्त, 2017 को पृथ्वी पर इसके बारे में पता लगाया," लास कम्ब्रेस वेधशाला के एंडी हॉवेल ने आज एक प्रेस ब्रीफिंग में कहा। "हम पूरे समय इस रहस्य को बनाए रखते हैं और हम पर्दाफाश करने वाले हैं!"

सुबह 8:41 बजे, EDT, LIGO और कन्या ने स्पेसटाइम, गुरुत्वाकर्षण तरंगों के तरंगों के शुरुआती झटके महसूस किए। ठीक दो सेकंड बाद, नासा के फर्मी स्पेस टेलीस्कोप द्वारा गामा किरणों के एक चमकीले फ्लैश का पता लगाया गया। इसने शोधकर्ताओं को उस दिशा को जल्दी से इंगित करने की अनुमति दी जिससे तरंगें आ रही थीं।

एक एस्ट्रोनॉमर्स टेलीग्राम द्वारा सचेत, दुनिया भर के हजारों खगोलविदों ने अवलोकन करने के लिए हाथापाई की और न्यूट्रॉन स्टार विलय से अतिरिक्त डेटा एकत्र करना शुरू कर दिया।

यह एनीमेशन दिखाता है कि LIGO, कन्या और अंतरिक्ष- और ग्राउंड-आधारित टेलीस्कोप गुरुत्वाकर्षण तरंगों के स्थान पर ज़ूम करके 17 अगस्त, 2017 को LIGO और कन्या द्वारा खोजे गए। LIGO और कन्या के डेटा के साथ Fermi और इंटीग्रल स्पेस मिशन के डेटा को जोड़कर, वैज्ञानिक तरंगों के स्रोत को 30-वर्ग-डिग्री के आकाश पैच तक सीमित करने में सक्षम थे। दृश्य-प्रकाश दूरबीनों ने उस क्षेत्र में बड़ी संख्या में आकाशगंगाओं की खोज की, अंततः एनजीसी 4993 को गुरुत्वाकर्षण तरंगों का स्रोत बताया। (इस कार्यक्रम को बाद में GW170817 के रूप में नामित किया गया था।)

"इस घटना में अब तक का पता लगाने वाले सभी गुरुत्वाकर्षण तरंगों का सबसे सटीक आकाश स्थानीयकरण है," जो वैन डेन ब्रांड, कन्या सहयोग के प्रवक्ता ने एक बयान में कहा। "इस रिकॉर्ड परिशुद्धता ने खगोलविदों को अनुवर्ती टिप्पणियों का प्रदर्शन करने में सक्षम बनाया जो लुभावनी परिणामों की अधिकता के कारण हुए।"

यह पहला वास्तविक प्रमाण प्रदान करता है कि प्रकाश और गुरुत्वाकर्षण तरंगें उसी गति से यात्रा करती हैं - प्रकाश की गति के निकट - जैसा कि आइंस्टीन ने भविष्यवाणी की थी।

बहुत छोटे से सबसे प्रसिद्ध में वेधशालाएं शामिल थीं, जो जल्दी से अवलोकन कर रही थीं। पहली बार में उज्ज्वल, घटना 6 दिनों से भी कम समय में फीका पड़ गई। हॉवेल ने कहा कि पहले कुछ घंटों में सूर्य की तुलना में मनाया गया प्रकाश 2 मिलियन गुना तेज था, लेकिन यह कुछ दिनों में फीका पड़ गया।

डार्क एनर्जी कैमरा (डीईसीएम), जो चिली एंडीज में सेरो टोलोलो इंटर-अमेरिकन ऑब्जर्वेटरी में ब्लैंको 4-मीटर टेलीस्कोप पर लगाया गया है, उन उपकरणों में से एक था, जो घटना के स्रोत को स्थानीय बनाने में मदद करते थे।

"चुनौती है कि हम हर बार सामना करते हैं कि LIGO सहयोग एक नया अवलोकन ट्रिगर जारी करता है कि कैसे हम एक ऐसे स्रोत की खोज करते हैं जो तेजी से लुप्त हो रहा है, संभवतः साथ शुरू करने के लिए बेहोश था, और कहीं पर स्थित है," मार्सेले सोरेस-सांतोस ने कहा। ब्रांडीस विश्वविद्यालय से ब्रीफिंग में। वह कागज पर पहला लेखक है जो गुरुत्वाकर्षण तरंगों से जुड़े ऑप्टिकल सिग्नल का वर्णन करता है। "यह जोड़ा जटिलता के साथ एक बाधा में एक सुई खोजने की शास्त्रीय चुनौती है कि सुई बहुत दूर है और हैकैक चलती है।"

डाइनाम के साथ, वे जल्दी से स्रोत आकाशगंगा का निर्धारण करने में सक्षम थे, और उस बाधा में मौजूद 1,500 अन्य उम्मीदवारों पर शासन करते थे।

"इन 'सुइयों' की तरह दिखने वाली चीजें बहुत आम हैं, इसलिए हमें यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि हमारे पास सही है। आज, हम निश्चित हैं कि हमारे पास है, ”सोरेस-सैंटोस ने जोड़ा।

बहुत छोटे विभाग में, एक छोटा रोबोट 16-इंच दूरबीन जिसे PROMPT (पंचक्रोमाटिक रोबोटिक ऑप्टिकल मॉनिटरिंग और पोलारिमेट्री टेलीस्कोप) कहा जाता है - एरिज़ोना विश्वविद्यालय के खगोलविद डेविड सैंड ने "मूल रूप से एक स्मोक्ड-अप शौकिया टेलिस्कोप," में वर्णित किया है - यह भी निर्धारित करने में मदद करता है। स्रोत। सैंड ने कहा कि इससे साबित होता है कि छोटे टेलिस्कोप मल्टीमेसर एस्ट्रोनॉमी में भी रोल निभा सकते हैं।

प्रसिद्ध हबल और कई अन्य नासा और ईएसए अंतरिक्ष वेधशालाओं के नेतृत्व में है, जैसे स्विफ्ट, चंद्रा और स्पिट्जर मिशन। हबल ने आकाशगंगा के चित्रों को दृश्य और अवरक्त प्रकाश में कैद किया, जो एनजीसी 4993 के भीतर एक नई चमकीली वस्तु का साक्षी था, जो एक सुपरनोवा की तुलना में एक नोवा लेकिन विचित्र की तुलना में उज्जवल था। छवियों से पता चला है कि हबल टिप्पणियों के छह दिनों में वस्तु काफ़ी हद तक फीकी है। हबल की स्पेक्ट्रोस्कोपिक क्षमताओं का उपयोग करते हुए टीमों ने सामग्री को किलोनोवा द्वारा निकाले जाने के संकेत भी दिए जो प्रकाश की गति का एक-पांचवां हिस्सा है।

हॉवेल ने कहा, "यह खगोल भौतिकी के लिए एक गेम-चेंजर है।" "आइंस्टीन द्वारा गुरुत्वाकर्षण तरंगों को प्रमाणित करने के सौ साल बाद, हमने उन्हें देखा है और जिस तरह से हमने केवल पहले सपना देखा था उस तरह के नए भौतिकी के साथ एक विस्फोट खोजने के लिए उन्हें अपने स्रोत पर वापस भेज दिया।"

मल्टीमेसर एस्ट्रोनॉमी का उपयोग करते हुए, इस एकल घटना को केवल कुछ अंतर्दृष्टि दी गई है:

* गामा किरणें: प्रकाश की ये चमक अब निश्चित रूप से न्यूट्रॉन सितारों के विलय के साथ जुड़ी हुई है और वैज्ञानिकों को यह पता लगाने में मदद करेगी कि सुपरनोवा विस्फोट, रोचेस्टर इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी और LIGO टीम के एक सदस्य द्वारा भी समझाया गया है। "प्रारंभिक गामा-रे माप, गुरुत्वाकर्षण-तरंग का पता लगाने के साथ संयुक्त, आइंस्टीन के सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत की पुष्टि करता है, जो भविष्यवाणी करता है कि गुरुत्वाकर्षण तरंगों को प्रकाश की गति से यात्रा करनी चाहिए," उन्होंने कहा।

* सोने और प्लैटिनम का स्रोतहार्वर्ड स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स के एडिंग बर्जर ने ब्रीफिंग में कहा, "इन टिप्पणियों से आवर्त सारणी में सबसे भारी तत्वों के प्रत्यक्ष उंगलियों के निशान का पता चलता है"। “दो न्यूट्रॉन सितारों की टक्कर ने पृथ्वी के द्रव्यमान का 10 गुना सोना और प्लैटिनम में अकेले उत्पादित किया। इस बारे में सोचें कि इन सामग्रियों को इस घटना से कैसे निकाला जा रहा है, वे अंततः अन्य तत्वों के साथ मिलकर तारों, ग्रहों, जीवन ... और गहने बनाते हैं। "

बर्गर ने सोचने के लिए कुछ और जोड़ा: इन तारों के मूल सुपरनोवा विस्फोटों ने लोहे और निकेल तक सभी भारी तत्वों का उत्पादन किया। फिर इस एक प्रणाली में किलोनोवा में, हम पूरा इतिहास देख सकते हैं कि भारी तत्वों की आवधिक तालिका कैसे अस्तित्व में आई।

हॉवेल ने कहा कि जब आप भारी तत्वों के हस्ताक्षरों को एक स्पेक्ट्रम में विभाजित करते हैं, तो आप एक इंद्रधनुष बनाते हैं। "तो वास्तव में इंद्रधनुष के अंत में सोने का एक बर्तन था, कम से कम किलोनोवा इंद्रधनुष," उसने मजाक में कहा।

* परमाणु भौतिकी खगोल विज्ञान: "आखिरकार, इस खोज की तरह अधिक अवलोकन हमें बताएंगे कि हमारे शरीर में नाभिक कैसे काम करता है," ओहागुएनेस ने कहा। "न्यूट्रॉन सितारों पर गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव हमें बताएंगे कि न्यूट्रॉन की बड़ी गेंदें कैसे व्यवहार करती हैं, और, अनुमान के अनुसार, न्यूट्रॉन और प्रोटॉन की छोटी गेंदें - हमारे शरीर के अंदर का सामान जो हमारे द्रव्यमान का अधिकांश भाग बनाता है"; तथा

* कॉस्मोलॉजी: - "अब वैज्ञानिक स्वतंत्र रूप से माप सकते हैं कि प्रकाश की चमकीली चमक और हमारी गुरुत्वाकर्षण तरंग अवलोकन से अनुमानित दूरी वाले आकाशगंगा की दूरी की तुलना में ब्रह्मांड कितनी तेजी से विस्तार कर रहा है," ओ'सुहाग्नेस ने कहा।

CfA के खगोलशास्त्री टोनी पीरो ने कहा, "गुरुत्वाकर्षण तरंगों और प्रकाश दोनों के साथ एक ही घटना का अध्ययन करने की क्षमता खगोल विज्ञान में एक वास्तविक क्रांति है।" "हम अब पूरी तरह से अलग-अलग जांच के साथ ब्रह्मांड का अध्ययन कर सकते हैं, जो उन चीजों को सिखाता है जिन्हें हम कभी भी केवल एक या दूसरे के साथ नहीं जान सकते।"

"मेरे लिए, इस घटना ने इतना अद्भुत बना दिया कि न केवल हमने गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाया, बल्कि हमने पूरे विश्व में 70 वेधशालाओं द्वारा देखे गए विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम में प्रकाश देखा," आज के प्रेस में वैज्ञानिक प्रवक्ता, डेविड रिट्ज ने कहा। ब्रीफिंग। “यह पहली बार है जब ब्रह्मांड ने हमें ध्वनि के साथ फिल्मों के बराबर प्रदान किया है। वीडियो विभिन्न तरंग दैर्ध्य में अवलोकन खगोल विज्ञान है और ध्वनि गुरुत्वाकर्षण तरंगें हैं। "

स्रोत: लास कमब्र्स वेधशाला, हबल स्पेस टेलीस्कोप, रोचेस्टर इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी, किलोनोवा.ऑर्ग, सीएफए ,, प्रेस ब्रीफिंग।

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