En mystisk kosmisk händelse kan ha någonsin så lite sträckt och pressat vår planet förra veckan. Den 14 januari upptäckte astronomer en split sekunders spräng av gravitationsvågor, snedvridningar i rymdtid ... men forskare vet inte var denna brist kom från.
Gravitationsvågsignalen, som hämtats av Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) och Virgo-interferometern, varade bara 14 millisekunder, och astronomer har ännu inte kunnat fastställa bristningens orsak eller fastställa om det bara var en blip in detektorerna.
Gravitationsvågor kan orsakas av kollision av massiva föremål, till exempel två svarta hål eller två neutronstjärnor. Astronomer upptäckte sådana gravitationsvågor från en neutronstjärnkollision 2017 och från en i april 2019, enligt nya fynd som presenterades vid mötet med American Astronomical Society den 6 januari.
Men gravitationsvågor från kollisioner av sådana massiva objekt håller vanligtvis längre och manifesteras i uppgifterna som en serie vågor som förändras i frekvens över tid när de två kretsande föremålen rör sig närmare varandra, säger Andy Howell, en personalforskare vid Los Cumbres Observatory Global Telescope Network och en adjungerad fakultetsmedlem i fysik vid University of California, Santa Barbara. Han ingick inte i LIGO-forskningen.
Denna nya signal var inte en serie vågor utan en skur, sade Howell. En mer sannolik möjlighet är att denna kortlivade bristning av gravitationsvågor kommer från en mer övergående händelse, till exempel en supernovaexplosion, det katastrofala slutet på en stjärns liv.
Vissa astronomer har antagit att detta kunde ha varit en signal från Betelgeuse-stjärnan, som på mystiskt sätt dimmade nyligen och förväntas genomgå en supernovaexplosion. Men Betelgeuse-stjärnan är fortfarande där så det är inte det scenariot, sade Howell. Det är också osannolikt att bli en annan supernova eftersom de händer i vår galax bara ungefär var 100 år, tillade han.
Dessutom verkar bristen fortfarande "lite för kort för vad vi förväntar oss av en massiv stjärnas kollaps", sade han. "Å andra sidan har vi aldrig sett en stjärna blåsa i gravitationsvågor tidigare, så vi vet inte riktigt hur det skulle se ut." Dessutom upptäckte astronomerna inga neutrinoer, små subatomära partiklar som inte har någon laddning, vilket supernovor är kända för att släppa.
En annan möjlighet är att sammanslagningen av två svarta hål med mellanmassa orsakade signalen, sade Howell. Sammanfogande neutronstjärnor producerar vågor som håller längre (cirka 30 sekunder) än den nya signalen, medan sammanslagning av svarta hål kanske mer liknar skurar (som varar cirka ett par sekunder). Emellertid kan sammanslagningar av svart hål också släppa en serie vågor som ändras i frekvens.
LIGO kom över denna signal medan han specifikt letade efter sådana skurar. Men "det betyder inte att det som den hittade är en mellanmassasammansättning med svart hål", sa Howell till Live Science. "Vi vet inte vad de hittade," särskilt eftersom LIGO ännu inte har släppt den exakta strukturen för signalen, tillade han.
Det är också möjligt att denna signal bara var brus i data från detektorn, sade Howell. Men denna skur av gravitationsvågor hittades av alla tre LIGO-detektorer: en i staten Washington, en i Louisiana och en i Italien. Så sannolikheten för att LIGO-detektorerna hittar denna signal av en slump (vilket innebär att det är ett falskt larm) är en gång var 25,84 år, vilket "ger oss en indikation på att detta är en ganska bra signal", sade Howell.
Det kan också finnas andra förklaringar till denna mystiska bristning. Till exempel kan en supernova ha direkt kollapsat i ett svart hål utan att producera neutrino, men en sådan händelse är mycket spekulativ, sade Howell. Astronomer pekar nu sina teleskoper mot den regionen för att försöka identifiera källan till vågorna.
"Universum överraskar oss alltid," tillade han. "Det kan finnas helt nya astronomiska händelser där ute som producerar gravitationsvågor som vi inte riktigt har tänkt på."
Redaktörens anmärkning: Den här historien uppdaterades för att klargöra att signalen inte var en serie vågor, utan en bristning.
