Umělecké ztvárnění binární fúze neutronových hvězd.
(Obrázek: © National Science Foundation / LIGO / Sonoma State University / A. Simonnet)
HONOLULU - Laserové interferometrové gravitační vlnové observatoře (LIGO) již podruhé spatřily dva ultradense hvězdné zbytky známé jako neutronové hvězdy násilně narážející spolu. gravitační vlna Zdá se, že událost byla vytvořena zvláště masivními entitami, které napadají astronomické modely neutronových hvězd.
LIGO vytvořil historii před dvěma a půl lety, když observatoř detekovala svou první dvojici neutronových hvězd - městské objekty, které po sobě zanechaly, když zemřela obří hvězda - točily se kolem sebe a pak se sloučily. Když se takto extrémně těžké předměty točily a rozbíjely tímto způsobem, vytvářely vlnky ve struktuře časoprostoru a LIGO bylo speciálně postaveno, aby je zachytilo.
Nová událost byla pozorována 25. dubna 2019, během třetího pozorovacího běhu LIGO, který právě probíhá. Tým LIGO určil, že celková hmotnost neutronová hvězda pár byl 3,4krát větší než sluneční záření Země.
Dalekohledy nikdy neviděly pár neutronových hvězd s kombinovanou hmotností větší než 2,9krát větší než sluneční.
"Je to zjevně těžší, než jakákoli jiná dvojice neutronových hvězd, jaké kdy byly pozorovány," uvedla Katerina Chatziioannou, astronomka v Flatironově institutu v New Yorku, během tiskové konference v pondělí (6. ledna) na 235. zasedání americké astronomické Společnost v Honolulu.
Vědci nemohou vyloučit, že spojující se subjekty byly ve skutečnosti lehké černé díry nebo černá díra spárovaná s neutronovou hvězdou, dodala. Ale černé díry tak malé postavy nebyly nikdy dříve pozorovány.
Proč předchozí dalekohledy nedokázaly detekovat páry neutronových hvězd, tato masivní zůstává záhadou, řekl Chatziioannou. Ale nyní, když astronomové vědí, že taková zvířata existují, bude na teoretikech, aby vysvětlili, proč se tyto objekty objevují pouze v detektorech gravitačních vln, řekla. A papír se zjištěními jejího týmu je nastaven tak, aby se objevil v Astrophysical Journal Letters.
Kdykoli LIGO detekuje potenciální detekci, observatoř vyšle varování širší astronomické komunitě a tito vědci okamžitě trénují dostupné dalekohledy na místě na obloze, které zařízení identifikují v naději na zachycení elektromagnetického záblesku. Po první identifikaci sloučení neutronových hvězd LIGO vědci řekli, že ke sloučení došlo ve staré galaxii asi 130 milionů světelných let od Země. Tím se otevřela éra multimessenger astronomie, ve kterém mají vědci přístup k mnoha zdrojům informací o nebeských událostech.
Zdá se však, že k této nově zjištěné události došlo bez doprovodné viditelné exploze. Zatím žádné jiné týmy nezjistily záblesk světla, který se roztrhl současně s fúzí neutronové hvězdy.
Jedním z důvodů je to, že ze tří operačních detektorů gravitačních vln na světě byla událost schopna najít pouze jeden - zařízení LIGO v Livingstonu v Louisianě. Hvězdárna Hanford, Washington, LIGO byla v té době dočasně offline, zatímco detektor evropské Panny, který se nachází nedaleko italské Pisy, nebyl dostatečně citlivý, aby zachytil slabé gravitační vlny, uvedli vědci.
Síť LIGO-Virgo obvykle používá tři detektory jako vzájemnou kontrolu, aby se ujistil, že událost je skutečná, a aby se dala do trojúhelníku a přesně určit událost na obloze. Takže s jediným zařízením bylo nejlepší, co vědci dokázali, že k fúzi došlo více než 500 milionů světelných let od Země v oblasti pokrývající zhruba pětinu oblohy.
Přesto tato tři zařízení fungují dostatečně dlouho, aby vědci mohli přesně rozlišovat mezi falešným signálem a skutečným, a to i s jediným detektorem. Tým dostatečně dobře rozumí zdrojům hluku, že je „přesvědčen, že se jedná o skutečný signál astrofyzikálního původu,“ uvedl Chatziioannou.
Když se neutronové hvězdy sloučily, zhroutily se do černé díry, a tak Chatziioannou navrhl, že obrovská černá díra byla vytvořena tak rychle, že vysávala jakékoli odcházející záblesky světla, což potenciálně vysvětlovalo nedostatek viditelné komponenty. Další možností je, že jakýkoli paprsek energie byl jednoduše vystřelen ze Země, když vystřelil ze systému, řekla.
Astronomové budou tuto událost dále studovat, stejně jako následné gravitační vlny. Očekává se, že za několik týdnů se v Japonsku objeví nový detektor, který pomůže vědcům detekovat a určit ještě více gravitačních vln.
- Epic Gravitational Wave Detection: Jak to vědci dokázali
- „Nová éra“ astrofyziky: Proč jsou gravitační vlny tak důležité
- Dějiny a struktura vesmíru (Infographic)
