Τα «κουκούλια» των ετοιμοθάνατων αστεριών θα μπορούσαν να είναι πηγή βαρυτικών κυμάτων

Επικεφαλής της έρευνας είναι ο Όρε Γκότλιμπ, υπότροφος στο Κέντρο Διεπιστημονικής Εξερεύνησης και Έρευνας στην Αστροφυσική (CIERA) του Πανεπιστημίου του Νορθουέστερν. Ανάμεσα στους συν-συγγραφείς της μελέτης είναι και η Ελληνίδα αστροφυσικός και διευθύντρια του CIERA, Βίκυ Καλογερά.

Μέχρι στιγμής οι αστροφυσικοί έχουν ανιχνεύσει βαρυτικά κύματα μόνο από δυαδικά συστήματα, τις συγχωνεύσεις μαύρων τρυπών ή δυο αστέρων νετρονίων. Αν και θεωρητικά οι αστροφυσικοί θα έπρεπε να είναι σε θέση να ανιχνεύσουν βαρυτικά κύματα από μια μόνο, μη δυαδική πηγή, δεν έχουν ανακαλύψει ακόμα αυτά τα σήματα.

Τώρα οι ερευνητές του Πανεπιστημίου Νορθουέστερν προτείνουν ότι πρέπει να στραφεί η προσοχή σε ένα νέο, απροσδόκητο και εντελώς ανεξερεύνητο μέρος: τα ταραχώδη, ενεργητικά κουκούλια που περιβάλλουν ετοιμοθάνατους αστέρες μεγάλης μάζας.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν προσομοιώσεις τελευταίας τεχνολογίας για να μοντελοποιήσουν την κατάρρευση ενός αστέρα μεγάλης μάζας. Όταν τα αστέρια αυτά καταρρέουν σε μαύρες τρύπες, μπορεί να δημιουργήσουν ισχυρές εκροές (ή πίδακες) σωματιδίων που ταξιδεύουν κοντά στην ταχύτητα του φωτός. Στις προσομοιώσεις μοντελοποιήθηκε αυτή η διαδικασία από τη στιγμή που το άστρο καταρρέει μέχρι τη διαφυγή του πίδακα.

«Όταν υπολόγισα τα βαρυτικά κύματα από την περιοχή της μαύρης τρύπας, βρήκα μια άλλη πηγή που διέκοπτε τους υπολογισμούς μου, το κουκούλι. Προσπάθησα να το αγνοήσω, αλλά διαπίστωσα ότι ήταν αδύνατο να το αγνοήσω. Τότε συνειδητοποίησα ότι το κουκούλι ήταν μια ενδιαφέρουσα πηγή βαρυτικών κυμάτων», αναφέρει ο Όρε Γκότλιμπ. Μάλιστα, όπως σημειώνεται στη μελέτη, το Παρατηρητήριο Βαρυτικών Κυμάτων LIGO με το συμβολόμετρο λέιζερ μπορεί να είναι σε θέση να ανιχνεύσει αυτά τα βαρυτικά κύματα.

Ο κ. Γκότλιμπ επισημαίνει ότι «η μελέτη μας είναι ένα κάλεσμα προς την κοινότητα να εξετάσει τα κουκούλια ως πηγή βαρυτικών κυμάτων» και προσθέτει: «Μελετώντας τα, θα μπορούσαμε να μάθουμε περισσότερα για το τι συμβαίνει στο εσωτερικό των άστρων, τις ιδιότητες των πιδάκων και την επικράτησή τους στις αστρικές εκρήξεις».