Nouvelle recette pour ondes gravitationnelles Appels pour le début des étoiles doubles Par Nola Taylor Redd, Space.com Contributeur| 22 juin 2016 15:10 Prenez deux étoiles massives, les réduire dans les trous noirs, cuire au four pendant 10 milliards d'années, et de combiner. Voilà la recette scientifiques ont concocté pour produire les premières ondes gravitationnelles détectéesrepérés Septembre dernier, et celui qui produit la détection la plus récente, ainsi. Nouveau travail montre que que les deux étoiles-les graines pour la première détection d'ondes gravitationnelles-sont devenus des trous noirs seulement quelques millions d' années après leur naissance, puis a fusionné plus de 10 milliards d' années plus tard. La deuxième paire a suivi un chemin similaire.
Pour comprendre les principaux ingrédients des ondes gravitationnelles détectées par le Laser Interferometer Gravitational Observatory-Wave (LIGO) en 2015 (et rapporté cette année), l'équipe de scientifiques modélisée paires d'étoiles tout au long de la durée de vie de l'univers. Ils ont constaté que la plupart des trous noirs fusions LIGO devrait attendre de voir se serait passé seulement quelques milliards d'années après le Big Bang a débuté il y a 13,82 milliards d'années l'univers. [ Gravitational Waves Discovery LIGO Enthousiasme expliquée parl' espace Reporter (Vidéo)]
impression schématique d'un artiste de la distorsion de l'espace-temps par un trou noir supermassif. Les petits trous noirs sont considérés comme responsables des distorsions dans l'espace-temps (connu sous le nom des ondes gravitationnelles) détectées par l'expérience LIGO.
Crédit: Felipe Esquivel Reed
collisions de l'univers précoce
fusions de trous noirs commencent avec une paire d'étoiles, chacun allant de 40 à 100 fois la masse du soleil. étoiles binaires sont communes;plus de la moitié des étoiles dans l'univers font partie d'un couple stellaire. L'étoile plus massive évolue plus vite, et commence à transférer du matériel à son compagnon à l'approche de la fin de sa durée de vie.
Qu'est-ce qui se passe ensuite est encore inconnue étoiles simples avec assez de masse explosent souvent comme une supernova, soufflant le matériau en excès et en laissant derrière un noyau dense qui s'effondre vers l'intérieur pour former un trou noir. Mais certaines études ont suggéré que les étoiles binaires peuvent passer directement à l'étape de trou noir sans l'étape de la supernova violente, et cela a été incorporé dans les modèles utilisés par l'auteur principal de la nouvelle étude Krzysztof Belczynski et son équipe.
Après une étoile devient un trou noir, la deuxième étoile peut hérité de la matière expulsée de son compagnon, grandir et d'interagir avec le trou noir, le rétrécissement de la distance entre la paire. Finalement, la deuxième étoile meurt et forme un trou noir aussi.
Les étoiles qui ont créé l'ondulation repéré par LIGOformées lorsque l'univers était âgé d' environ 2 milliards d' années, la recherche de Belczynski suggère, ce qui les rend parmi les plus anciens et les plus brillants étoiles. Il a fallu seulement 5 millions d'années pour le couple stellaire aux deux trous noirs devenus, ce Belczynski appelé «un clin d'œil sur l'échelle de temps de l'univers."Mais après les changements rapides vint une période d'attente; il a fallu un peu plus de 10 milliards d'années pour la paire de fusionner. La collision des trous noirs produits ondesdans l'espace-temps qui les entoure, qui ont finalement été détectés sur Terre par LIGO.
Une façon de déterminer l'âge des étoiles d'origine vient de la compréhension de leur métallicité, la quantité de matériau autre que l'hydrogène et de l'hélium le contiennent. Étoiles avec des ingrédients supplémentaires ont des vents plus forts emportant leur matériel, ce qui réduit leur masse. L'équipe a constaté qu'il est plus probable que les étoiles avec peu de pollution des autres éléments interagiraient pour former des paires de trous noirs.
"Binaries à faible métallicité survivent interactions et forment noires fusions trou trous noirs beaucoup plus souvent que dans des environnements de haute métallicité," Belczynski, un astronome à l'Université de Varsovie en Pologne, a déclaré à Space.com par email.
"Il est d'environ 50 à 100 fois plus probable qu'un binaire massif va former un trou de fusion de trou-noir noir à faible métallicité que à haute métallicité," at-il dit.
Les premières générations d'étoilesdans l'univers ont été constitués d'hydrogène et d' hélium, et d' autres éléments fusionnés au sein de leurs noyaux. Quand ilsont explosé, ils se dispersèrent la matière dans l' espace, la diffusion du gaz et de poussière qui construire la prochaine génération d'étoiles. En conséquence, les étoiles deviennent plus pollués par des éléments plus lourds sur la durée de vie de l'univers. Par conséquent, la plupart des étoiles susceptibles de produire des fusions de trou noir très probablement formées dans les premières générations, quand les étoiles ont métallicité inférieure.
Alors que LIGO n'a probablement pas repérer une collision entre les premières étoiles, les premières étoiles ont pu produire leurs propres fusions trou noir et ultérieures ondes gravitationnelles. Pas d'observations directes ont été faites des premières étoiles, ce qui les rend difficiles à modéliser.
"Nous ne voyons pas ces premières étoiles, nous avons donc aucune information d'observation sur la façon dont ils évoluent, de sorte qu'il est difficile de prédire les choses pour eux», a déclaré Belczynski.
Son équipe axée sur les époques ultérieures des étoiles, que les scientifiques ont observé.
"Pour les autres, les générations futures d'étoiles, nous pouvons les voir et nous pouvons mieux les modéliser, pour le mieux comprendre.
impression schématique d'un artiste de la distorsion de l'espace-temps par un trou noir supermassif. Les petits trous noirs sont considérés comme responsables des distorsions dans l'espace-temps (connu sous le nom des ondes gravitationnelles) détectées par l'expérience LIGO.
Crédit: Felipe Esquivel Reed
collisions de l'univers précoce
fusions de trous noirs commencent avec une paire d'étoiles, chacun allant de 40 à 100 fois la masse du soleil. étoiles binaires sont communes;plus de la moitié des étoiles dans l'univers font partie d'un couple stellaire. L'étoile plus massive évolue plus vite, et commence à transférer du matériel à son compagnon à l'approche de la fin de sa durée de vie.
Qu'est-ce qui se passe ensuite est encore inconnue étoiles simples avec assez de masse explosent souvent comme une supernova, soufflant le matériau en excès et en laissant derrière un noyau dense qui s'effondre vers l'intérieur pour former un trou noir. Mais certaines études ont suggéré que les étoiles binaires peuvent passer directement à l'étape de trou noir sans l'étape de la supernova violente, et cela a été incorporé dans les modèles utilisés par l'auteur principal de la nouvelle étude Krzysztof Belczynski et son équipe.
Après une étoile devient un trou noir, la deuxième étoile peut hérité de la matière expulsée de son compagnon, grandir et d'interagir avec le trou noir, le rétrécissement de la distance entre la paire. Finalement, la deuxième étoile meurt et forme un trou noir aussi.
Les étoiles qui ont créé l'ondulation repéré par LIGOformées lorsque l'univers était âgé d' environ 2 milliards d' années, la recherche de Belczynski suggère, ce qui les rend parmi les plus anciens et les plus brillants étoiles. Il a fallu seulement 5 millions d'années pour le couple stellaire aux deux trous noirs devenus, ce Belczynski appelé «un clin d'œil sur l'échelle de temps de l'univers."Mais après les changements rapides vint une période d'attente; il a fallu un peu plus de 10 milliards d'années pour la paire de fusionner. La collision des trous noirs produits ondesdans l'espace-temps qui les entoure, qui ont finalement été détectés sur Terre par LIGO.
Une façon de déterminer l'âge des étoiles d'origine vient de la compréhension de leur métallicité, la quantité de matériau autre que l'hydrogène et de l'hélium le contiennent. Étoiles avec des ingrédients supplémentaires ont des vents plus forts emportant leur matériel, ce qui réduit leur masse. L'équipe a constaté qu'il est plus probable que les étoiles avec peu de pollution des autres éléments interagiraient pour former des paires de trous noirs.
"Binaries à faible métallicité survivent interactions et forment noires fusions trou trous noirs beaucoup plus souvent que dans des environnements de haute métallicité," Belczynski, un astronome à l'Université de Varsovie en Pologne, a déclaré à Space.com par email.
"Il est d'environ 50 à 100 fois plus probable qu'un binaire massif va former un trou de fusion de trou-noir noir à faible métallicité que à haute métallicité," at-il dit.
Les premières générations d'étoilesdans l'univers ont été constitués d'hydrogène et d' hélium, et d' autres éléments fusionnés au sein de leurs noyaux. Quand ilsont explosé, ils se dispersèrent la matière dans l' espace, la diffusion du gaz et de poussière qui construire la prochaine génération d'étoiles. En conséquence, les étoiles deviennent plus pollués par des éléments plus lourds sur la durée de vie de l'univers. Par conséquent, la plupart des étoiles susceptibles de produire des fusions de trou noir très probablement formées dans les premières générations, quand les étoiles ont métallicité inférieure.
Alors que LIGO n'a probablement pas repérer une collision entre les premières étoiles, les premières étoiles ont pu produire leurs propres fusions trou noir et ultérieures ondes gravitationnelles. Pas d'observations directes ont été faites des premières étoiles, ce qui les rend difficiles à modéliser.
"Nous ne voyons pas ces premières étoiles, nous avons donc aucune information d'observation sur la façon dont ils évoluent, de sorte qu'il est difficile de prédire les choses pour eux», a déclaré Belczynski.
Son équipe axée sur les époques ultérieures des étoiles, que les scientifiques ont observé.
"Pour les autres, les générations futures d'étoiles, nous pouvons les voir et nous pouvons mieux les modéliser, pour le mieux comprendre.
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