Epická kolize neutronových hvězd a jejich gravitačních vln

Epická kolize neutronových hvězd a jejich gravitačních vln

Vědci z celého světa se poprvé v historii podařilo zachytit v obrazech srážku mezi dvěma neutronovými hvězdami, což je kataklyzmický jev, který se od Země objevil zhruba 130 milionů světelných let. Akce byla volána GW170817.

Tento milník v historii kosmického průzkumu bychom mohli poděkovat astronomii gravitačních vln, které díky identifikaci povahy události upozornily pozorovatelé světa na přesné místo, kde by měli vypadat. Navíc je to asi poprvé zaznamenáváme gravitační vlnu a sledujeme událost, kdy k ní došlo současně.

Pojďme na večírek.

Existují důvody k oslavě. Je to skvělá událost. Od té doby, co začalo hledat tyto gravitační vlny, jsme se nedokázali soustředit na to, odkud pocházeli, natož aby pozorovali událost, která je způsobila. Neuvěřitelně, jak se může zdát, došlo k tomuto úkolu v páté gravitační detekci.

Čtyři předchozí detekce pocházejí z fúzí (nebo kolizí) binárních černých děr, které se sloučily a tvořily velkou černou díru. U jevů tohoto druhu existují dva hlavní důvody, proč se jim nedaří zviditelnit vizuálně.

Gravitační vlny binárních černých děr a jejich nevýhody.

Nejprve lidé měli jen dva gravitační vlnové detektory: interferometry LIGO v Livingstone, Louisiana a další v Hanfordu ve Washingtonu. To znamená, že první tři události mohou být určeny v poměrně široké oblasti oblohy. Při implementaci třetího detektoru, interferometru Virgo, v Itálii bylo dosaženo zlepšení přesnosti umístění s přibližným faktorem 10.

Za druhé, máme samotnou povahu černých děr. Jsou prakticky neviditelné. Pohlcují světlo kolem nich – a vyvozujeme, že existují na základě změn prostoru, který je obklopuje. Na druhou stranu jsou neutronové hvězdy velmi viditelné, takže kolize mezi dvěma by byla velmi nápadná událost.

Naše první kolize neutronových hvězd.

Chcete-li tuto novou sérii pozorování, asi 70 observatoře – ve vesmíru a na pevné zemi – spolupracoval s týmem LIGO a Virgo zkoumat malou oblast oblohy ve souhvězdí Hydra, hned vedle lentikulární galaxie NGC 4993.

První detektor byl vypalován 17. srpna v 8:41 ráno. Time Atlantic a 1,7 sekundy později, dvě observatoře ve vesmíru, Fermi Gamma-ray Space Telescope od NASA a Mezinárodní Gamma-Ray Astrophysics Laboratory of European Space Agency, zachytil intenzivní gama záblesk – jeden z nejjasnější a nejživější události ve vesmíru – ve stejné oblasti, kde se objevil jev, který spustil detektor.

Při konverzi vln na slyšitelné informace se "chirp" také ukázalo jinak. Zatímco v kolizi s černými dírami trvalo jen zlomek sekundy, v GW170817, chirp byl udržován přibližně 100 sekund.

Nebyla to náhoda a astronomové po celém světě začali bláznivý závod ukazovat své dalekohledy v Hydra.

„Okamžitě jsem našel zdroj měl charakteristiky neutronových hvězd, druhou vyhledávaným zdrojem jsme očekávali pozorovat – a slíbil ukázat světu,“ řekl David Shoemaker, mluvčí LIGO.

Co jsou neutronové hvězdy?

Neutronové hvězdy jsou jedním z možných cílů v životním cyklu supermasivních hvězd. Když se jádro zhroutí, protony a elektrony jsou stlačeny do neutronů a neutrin. Neutrony se podaří uniknout, ale neutrony pokračují a vytvářejí hustý konglomerát v jádru o průměru 10 až 20 km.

Když je jádro pod třemi slunečními hmotami, tlak této hustoty vytváří neutronovou hvězdu. Když je jádro větší, hvězda se zhroutí a vytvoří se černá díra.

Odhaduje se, že neutronové hvězdy se podílejí na akci GW170817 pohybovaly mezi 1,1 a 1,6 hmotností Slunce, a obíhal sebe ve spirále asi 300 kilometrů, deformace časoprostoru své okolí, když získal rychlost a odesílání vlnění ve vesmíru.

GW170817: skandální kolize.

Z místa, kde jsme mohli pozorovat, to bylo extrémně jasná kolize, vyzařující intenzivní "kouli ohně" gama paprsků. Fenomén můžete ocenit v následujícím videu. Velkou skvrna ve středu je galaxie NGC 4993. Těsně nad a mírně doleva, oceníte GW170817.

Může se to zdát jen záblesk v očích nezkušená, ale je to kolize mezi dvěma hvězdami moc větší než Slunce neutrony, 130 miliónů světelných let daleko, privilegium, že můžeme vidět s ničím, ale naše oči.

Ale věci jsou mnohem zajímavější. Zejména kvůli výbuchu gama záření.

Gama paprsky.

"Po desetiletí jsme předpokládali, že krátké záblesky gama záření pocházejí z fúze neutronových hvězd," říká Julie McEneryová z NASA Goddard Space Flight Center.

"Teď, s údaji LIGO a Panny o této události, máme odpověď. Gravitační vlny ukazují, že sloučené objekty mají konzistentní masy s neutronové hvězdy, a záře záření gama ukazuje, že tyto objekty jsou daleko od černé díry, protože mezi kolize černých děr emisí očekávané světlo. "

Cestování po vesmíru

A opět se ukázalo, že Einstein měl pravdu.

„Ukazuje se, že rychlost gravitačních vln byla stejná jako před světlem po dobu několika málo dílů 10 biliard – potvrzující centrální predikci Einsteina z roku 1915,“ řekl Andrew Melatos, University of Melbourne.

V týdnech a měsících, které následovaly, observatoře pokračovaly pozorovat srážky, aby se dozvěděli více o kilonově. To je tehdy, když materiál vzniklý srážkou, ještě poměrně jasný, je stále vyhnán do vesmíru.

Observatoře a instituce po celém světě také zveřejnily zprávy o události. Další informace se o tomto tématu očekávají.

Výsledky spolupráce mezi LIGO a Virgo byly zveřejněny v novinách Fyzické revizní dopisy.

Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: