Τα παλσαρ ως τηλεσκόπια

[ΠΑΠΑΣΩΤΗΡΙΟΥ ΛΕΩΝ]

Η ανακάλυψη βαρυτικών κυμάτων από την συγχώνευση αστρικών μαύρων τρυπών είναι πια ρουτίνα για τους αστρονόμους. Η ανακάλυψη βαρυτικών  κυμάτων από τη συγχώνευση 2 γαλαξιακών κεντρικών μαύρων τρυπών, με εκατομμύρια ηλιακές μάζες η καθεμία, είναι μια άλλη υπόθεση. Η βασική διαφορά στην δυνατότητα ανίχνευσης βαρυτικών κυμάτων της πρώτης με της δεύτερης περίπτωσης είναι ότι ενώ η συχνότητα στα βαρυτικά κύματα από συγχώνευση αστρικών μαύρων τρυπών είναι της τάξης των μερικών εκατοντάδων Hertz, τα βαρυτικά κύματα από συγχώνευση γαλαξιακών κεντρικών μαύρων τρυπών έχουν συχνότητα δισεκατομμυριοστά του Hertz, που μεταφράζεται σε μια μόλις ταλάντωση (ένα σήμα) σε χρονικό διάστημα ετών. Αυτό έχει να κάνει με το μέγεθος των 2 παραπάνω ειδών των μαύρων τρυπών. Οι κεντρικές γαλαξιακές μαύρες τρύπες διανύουνε μεγάλες τροχιές η μία γύρω από την άλλη στη φάση συγχώνευσης.  Έτσι οι σημερινοί ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων δεν μπορούν να <πιάσουν> ένα τέτοιο σήμα.

Η φύση όμως μας δίνει μια άλλη δυνατότητα. Τα πάλσαρ έχουν εξαιρετική ακρίβεια στους παλμούς τους, και πολλά από αυτά τα μελετάμε εδώ και δεκαετίες. Αν έχουμε μια φυσική συστοιχία από πάλσαρ (πάλσαρ στην σειρά στην γραμμή θέασής μας) και μπορέσουμε να μετρήσουμε μια διαταραχή της συχνότητας των πάλσαρ της συστοιχίας, είναι δυνατό να αντιστοιχίσουμε αυτό το σήμα με συγχώνευση κεντρικών μαύρων τρυπών. Είναι μια πολύπλοκη διαδικασία όπου μεταξύ άλλων πρέπει να υπολογιστεί και η διαφορετική γωνία κάθε πάλσαρ προς τη Γη μας.  Τα ραδιοτηλεσκόπια που συμμετέχουν σε αυτή την αναζήτηση, μεταξύ των οποίων και το τεράστιο κινέζικο FAST, πέτυχαν μια μέτρηση που αποτελεί ένδειξη (όχι ακόμα απόδειξη) συγχώνευσης γαλαξιακών κεντρικών μαύρων τρυπών.

Οι γαλαξιακές συγχωνεύσεις, και οι συγχωνεύσεις των κεντρικών μαύρων τρυπών τους, είναι διαδικασίες δις ετών. Αλλά συμβαίνουν σε όλα τα γαλαξιακά σμήνη, έτσι δεν είναι και τόσο σπάνια γεγονότα.

Πηγή    EPTA collaboration, search gor gravitational wave signals