Origjina e valëve gravitacionale të hetuara nga grupi i ri i teleskopëve

Një grup i ri teleskopësh ka filluar të gjuajë për ngjarjet më të dhunshme dhe kataklizmike në kozmos, përplasje aq të fuqishme saqë bëjnë që vetë struktura e hapësirës dhe kohës të “tingëllojë”.

Vargu BlackGEM, i përbërë nga tre teleskopë të rinj të vendosur në Observatorin Jugor Evropian (ESO) La Silla në Kili, do të kërkojë në dritën e dukshme për ngjarje si përplasjet e yjeve neutron dhe bashkimet e vrimave të zeza, të cilat lëshojnë valëzime në hapësirë-kohë të quajtura valë gravitacionale. .

“Me BlackGEM, ne synojmë të rrisim studimin e ngjarjeve kozmike si me valët gravitacionale ashtu edhe me dritën e dukshme,” tha në një deklaratë hetuesi kryesor i BlackGEM, Paul Groot, nga Universiteti Radboud në Holandë. “Kombinimi i të dyjave na tregon shumë më tepër për këto ngjarje sesa vetëm njëra apo tjetra.”

Deri më tani, vetëm një ngjarje shpërthyese është zbuluar si në valët gravitacionale ashtu edhe në dritën e dukshme, përplasja midis dy yjeve neutron me masa nga tetë deri në 20 herë më shumë se ajo e diellit, e cila ndodhi 130 milionë vjet më parë.

Duke zbuluar si valët gravitacionale ashtu edhe dritën e dukshme të krijuar nga ngjarje të tilla, shkencëtarët jo vetëm që mund të zbulojnë vendndodhjet e tyre të sakta, por gjithashtu mund të mësojnë më shumë për natyrën e tyre. Për shembull, astronomët mund të konfirmojnë se përplasjet midis yjeve neutron, të njohur gjithashtu si kilonovë, me të vërtetë farkëtojnë elementë të rëndë si argjendi, platini dhe ari, siç dyshohet.

Valët gravitacionale u parashikuan për herë të parë nga Albert Einstein në teorinë e tij të relativitetit të përgjithshëm. Kjo teori e vitit 1915 thotë se objektet e masës “deformojnë” strukturën e hapësirë-kohës, një bashkim katërdimensional i hapësirës dhe kohës, si objektet e vendosura në një fletë gome të shtrirë. Kjo shtrembërim shkakton gravitetin. Relativiteti i përgjithshëm sugjeron gjithashtu se kur objektet masive përshpejtohen, ato gjenerojnë valë gravitacionale.

Objektet me masë të madhe që rrotullohen rreth njëri-tjetrit, si binarët e vrimave të zeza dhe yjet neutron, prodhojnë valë gravitacionale që largojnë momentin këndor nga sistemi, duke i bërë ato të rrotullohen së bashku më shpejt dhe më shpejt. Kur të dy objektet më në fund përplasen dhe bashkohen, ato krijojnë një shpërthim valësh gravitacionale që mund të zbulohen nga Toka, edhe pasi të përshkojnë miliona ose miliarda vite dritë me shpejtësinë e dritës për të arritur tek ne.

Zbulimi i parë i valëve gravitacionale u bë në Tokë në vitin 2015 nga Observatori Gravitacional-Valë Gravitacionale me Interferometër Laser (LIGO) dhe erdhi nga përplasja e dy vrimave të zeza 1.3 miliardë vjet më parë. Që atëherë, LIGO, me bazë në SHBA, dhe kolegët e tij detektorë të valëve gravitacionale Virgo në Itali dhe KAGRA në Japoni kanë zbuluar valë gravitacionale nga bashkimet e tjera të vrimave të zeza, bashkimet e yjeve neutron dhe madje edhe përplasjet midis vrimave të zeza dhe yjeve neutronike (të cilat janë super -kufoma të dendura të yjeve masive).

Sado mbresëlënëse të jetë kjo, megjithatë, detektorët e valëve gravitacionale nuk mund të përcaktojnë me saktësi vendndodhjen nga e kanë origjinën valët gravitacionale. Ata nuk mund të shohin as shpërthimet energjike të dritës që emetohen me shpërthimet e valëve gravitacionale që ndodhin gjatë këtyre përplasjeve.

Këtu do të hyjë BlackGEM, duke skanuar me shpejtësi zona të mëdha të qiellit për të kërkuar burime të valëve gravitacionale në dritën e dukshme dhe duke vendosur më saktë vendndodhjen e tyre.

Pasi BlackGEM të identifikojë burimin e valëve gravitacionale, instrumente më të mëdhenj si Teleskopi Shumë i Madh (VLT) i vendosur në Cerro Paranal në shkretëtirën Atacama të Kilit verior do të ndjekin gjetjet e tij duke zmadhuar ngjarjen.

Tre teleskopët e grupit BlackGEM janë secili 25,6 inç (65 centimetra) në diametër dhe mund të hetojnë zona të ndryshme të qiellit në të njëjtën kohë. Përfundimisht, këta teleskopë, të ndërtuar nga Universiteti Radboud, Shkolla e Kërkimeve Holandeze për Astronomi dhe KU Leuven në Belgjikë, mund të bashkohen në grup me 15 fusha të tjera.

Kjo duhet t’i japë një shtysë mbresëlënëse fuqisë së kërkimit të qiellit të grupit BlackGEM, sistemi i parë i këtij lloji në hemisferën jugore.

“Pavarësisht pasqyrës primare modeste prej 65 centimetrash, ne shkojmë aq thellë sa disa projekte me pasqyra shumë më të mëdha, sepse përfitojmë plotësisht nga kushtet e shkëlqyera të vëzhgimit në La Silla,” tha Groot.

Megjithatë, BlackGEM nuk do të gjuajë vetëm për burimet e valëve gravitacionale. Grupi i teleskopëve do të vëzhgojë gjithashtu qiellin jugor në modalitetin plotësisht të automatizuar, duke e lejuar atë të gjejë dhe identifikojë shpejt ngjarjet dhe objektet me shkëlqim që ndryshon me shpejtësi, të njohura edhe si “kalimtare”.

Këto mund të përfshijnë supernova, shpërthime titanike që shoqërojnë vdekjen e yjeve masive dhe më pas zhduken shpejt nga pamja.

“Falë BlackGEM, La Silla tani ka potencialin për t’u bërë një kontribues i madh në kërkimin kalimtar,” tha menaxheri i faqes së Observatorit La Silla, Ivo Saviane. “Ne presim të shohim shumë rezultate të jashtëzakonshme të kontribuuara nga ky projekt, i cili do të zgjerojë shtrirjen e sitit si për komunitetin shkencor ashtu edhe për publikun në përgjithësi.”