Научници из Опсерваторија гравитационог таласа Ласер Интерферометар (ЛИГО) објавили су прву детекцију гравитационих таласа. Овај развој, који је потврдио предвиђање Аинстеинове теорије опште релативности пре једног века, отворио је нове путеве истраживања за космологе и астрофизичаре. Од тог времена направљено је више детекција, за које се све причало да су резултат спајања црних рупа.
Међутим, према тиму астронома из Гласгова и Аризоне, астрономи не морају да се ограничавају на откривање таласа изазваних масивним гравитационим спајањем. Према недавно објављеној студији, напредна мрежа ЛИГО, ГЕО 600 и девица гравитационих таласних детектора такође би могла да детектује гравитационе таласе које је створила супернова. На тај начин астрономи ће моћи да први пут виде у срцима звезда које се руше.
Студија под називом „Укључивање механизма експлозије језгре Супернова са језгром колапса са тродимензионалним симулацијама гравитационог таласа“ недавно се појавила на мрежи. На челу са Јаде Повелл, која је недавно завршила докторат на Институту за гравитациона истраживања при Универзитету у Гласгову, тим тврди да би тренутни експерименти гравитационог таласа могли да открију таласе које ствара Цоре Цоллапсе Суперновае (ЦСНе).
Иначе познате као супернове типа ИИ, ЦЦСНе су оно што се догађа када масивна звезда дође до краја свог животног века и доживи брзи колапс. То покреће огромну експлозију која пуше са спољних слојева звезде, остављајући иза себе остатак неутронске звезде која би на крају могла постати црна рупа. Да би се звезда могла подвргнути таквом колапсу, она мора бити најмање 8 пута (али не више од 40 до 50 пута) масе Сунца.
Када се догоде ове врсте супернова, верује се да неутрини произведени у језгру преносе гравитациону енергију која се ослобађа језгром урушава у хладнија спољна подручја звезде. Др Повелл и њене колеге верују да би се та гравитациона енергија могла открити тренутним и будућим инструментима. Како објашњавају у својој студији:
„Иако детектори гравитационог таласа тренутно нису открили ЦЦСНе, претходна истраживања показују да напредна детекциона мрежа може бити осјетљива на ове изворе ван великог Магеланског облака (ЛМЦ). ЦЦСН би био идеалан извор мулти-мессенгера за аЛИГО и АдВ, јер би се очекивали неутрино и електромагнетни пандан сигналу. Гравитациони таласи се емитују дубоко у језгри ЦЦСНе, што може омогућити астрофизичке параметре, као што је једначина стања (ЕОС), да се мере из реконструкције сигнала гравитационог таласа. "
Докторица Повелл и она такође су навели поступак у својој студији који би се могао применити коришћењем Супернова модела Ектрацтор Евиденце Ектрацтор (СМЕЕ). Тим је потом спровео симулације користећи најновије тродимензионалне моделе гравитационог таласа језгра колапса како би утврдио да ли би позадински шум могао да се елиминише и правилно откривање ЦЦСНе сигнала.
Као што је др Повелл објаснио Спаце Магазину путем е-маила:
„Модел екстрактора доказа Супернове (СМЕЕ) је алгоритам који користимо да утврдимо како супернове добијају огромну количину енергије која им је потребна да експлодирају. За разлику од различитих могућих модела експлозије користи се Баиесова статистика. Први модел који у раду разматрамо јесте да енергија експлозије долази из неутрина које емитује звезда. У другом моделу енергија експлозије долази из брзе ротације и изузетно јаких магнетних поља. "
Из овога је тим закључио да су истраживачи у мрежи с три детектора могли тачно одредити механику експлозије за брзо ротирајуће супернове, у зависности од њихове удаљености. На удаљености од 10 килопарсека (32.615 светлосних година) могли би да детектују сигнале ЦЦСНе са 100% тачношћу и сигнале при 2 килопарсека (6.523 светлосне године) са 95% тачношћу.
Другим речима, ако се и када догоди супернова у локалној галаксији, глобална мрежа која су формирали Напредни детектори гравитационог таласа ЛИГО, Девица и ГЕО 600 имали би одличну шансу да је покупе на њој. Откривање ових сигнала такође би омогућило неку револуционарну науку, омогућивши научницима да први пут "виде" унутра експлодирајуће звезде. Као што је др Повелл објаснио:
„Гравитациони таласи се емитују дубоко у језгри звезде где ниједно електромагнетно зрачење не може да избегне. То омогућава детекцију гравитационог таласа да нам каже податке о механизму експлозије који се не може одредити другим методама. Можда ћемо моћи да одредимо и друге параметре, попут брзине окретања звезде. “
Повелл, након што је недавно докторирала, такође ће заузети постдокторску позицију у РЦ Центру изврсности за откривање гравитационих таласа (ОзГрав), програм гравитационог таласа, чији је домаћин Универзитет Свинбурне у Аустралији. У међувремену, она и њене колеге спроводиће циљане претраживаче супернова које су се појавиле током прве и секунде напредне вожње детектора.
Иако у овом тренутку нема гаранција да ће пронаћи тражене сигнале који би показали да се супернове могу открити, тим се нада. А с обзиром на могућности које ово истраживање има за астрофизику и астрономију, они једва да су сами!
