İnanılmaz Yıldız Çarpışmalarını Gerçekleşmeden Önce Tahmin Edebilir miyiz?

Kütleçekimsel dalga gözlemevleri, evrendeki yoğun cisimler arasındaki birçok çarpışmayı ölçmüştür. Bunların çoğu kara deliklerdi, ancak birbiriyle birleşen nötron yıldızlarının iki tespiti de oldu. Bunlardan biri, normal gözlemevleri tarafından da görüldü ve bu aşırı olaylara dair inanılmaz fikirler sağladı. Ancak gök bilimciler daha fazlasını bilmek istiyor. Ve bu, bir birleşmenin ne zaman gerçekleşeceğini tahmin etmeyi ve doğru teleskopları uyarmayı gerektirebilir.

İki makale bu inanılmaz zorluğu ele almaya başladı. GW 170817'nin LIGO ve Virgo gözlemevleri tarafından tespit edilmesinden itibaren, teleskopların kaynağı bulması 11 saat sürdü. Elde ettikleri bilgiler yine de inanılmaz olsa da, araştırmacılar bu süreyi azaltmak istiyor. 2020'de sona eren üçüncü gözlem çalışmasında, gözlemevleri astronomik topluluğa olaylar ve gökyüzünün neresinde gerçekleşmiş olabilecekleri hakkında bildirimler gönderdi.

Araştırmacılar şimdi, geleneksel programlarla birlikte çalışabilen, daha az veri noktasına bakan ve nötron yıldızı çarpışmaları gibi ilginç olayların olası tespitine karşı uyarı vermede potansiyel olarak daha hızlı yeni yazılımlar geliştiriyorlar. Kesik dalga biçimi daha az veri gerektiriyor, ancak aynı zamanda olayın evrende ne kadar uzakta olabileceğini sınırlıyor.

Bu projenin lideri, Caltech'ten Dr. Ryan Magee, bir açıklamada, "Dedektörler bir gözlem çalışmasında sürekli olarak yeni veriler alıyor ve biz de dalga biçimlerimizi gelen verilerle karşılaştırıyoruz. Kesik dalga biçimleri kullanırsak, karşılaştırmamızı yapmak için çok fazla verinin toplanmasını beklememize gerek kalmaz." dedi. "Takas, sinyalin kesik dalga formları kullanılarak algılanabilecek kadar yüksek olması gerektiğidir. Daha zayıf sinyalleri almak ve en iyi son yer belirlemeleri elde etmek için ana veri hatlarını erken uyarı hattının yanında çalıştırmaya devam etmek önemlidir."

Bu yaklaşım, daha hızlı uyarılar sağlayabilir ve hatta bilim insanlarını birleşmeden önce uyarabilir. Ve bunları gerçekleşmeden önce tahmin etmek de başka bir projenin odak noktası. Araştırmacılar, sinyal yeterince netse, bir nötron yıldızının birleşmek üzere olduğunu, bu gerçekleşmeden onlarca saniye önce tahmin edebileceklerine inanıyorlar - bu, yeni çalışma birkaç ay içinde başlayacağından, yakında görebilecekleri bir şey.

Bu çalışmanın lideri Dr. Surabhi Sachdev, "Bir sonraki çalışmada, nötron yıldızı birleşmelerinden birini 10 saniye önceden yakalayabiliriz." diye açıkladı. "Beşinci çalışmada, birini tam bir dakikalık uyarıyla yakalayabileceğimize inanıyoruz."

Ancak bu sadece kütleçekimsel dalga dedektörlerinden gelen uyarıyı iyileştirmekle ilgili değil; aynı zamanda elektromanyetik teleskopların bu olayları olabildiğince çabuk tespit etme yeteneğini geliştirmekle de ilgili. Radyo gözlemlerinde uyarı işaretlerinin tespit edilmesinden, optik ve morötesi araştırmalarda olayları daha kolay takip edebilen yazılımlara sahip olmaya kadar bu çalışmanın birçok yolu araştırılıyor.

Bu tür bir yazılım üzerinde çalışan lisansüstü araştırmacı Shreya Anand, "Algoritmalarımız, hedefi bulma şansını maksimuma çıkarmak için gökyüzünün farklı bölgelerini en iyi nasıl ve ne kadar süreyle kapsayacağını buluyor." dedi. "Birleşmelerin ilk aşamalarındaki ilginç fiziği kaçırıyoruz. LIGO ekibinden gelen erken uyarı yazılımı ve teleskop aramalarımız için kullanılan yazılım, bir olayı erken bulma şansımızı hızlandıracak. Bu sonuçta bize neler olup bittiğine dair daha eksiksiz bir resim verecek."

Magee liderliğindeki çalışma ve Sachdev liderliğindeki çalışmanın ikisi de The Astrophysical Journal Letters'da yayınlandı.

Bu içerik IFLSCIENCE’da yayınlanmıştır.