LIGO poprvé detekovalo srážku neutronových hvězd

Už 17. srpna letošního roku prošly naším prostorem gravitační vlny vzniklé jako následek srážky dvou neutronových hvězd, a to nejdříve zachycené detektorem Virgo poblíž italské Pisy. O 22 milisekund později prošly detektorem LIGO v Louisianě a pouhé 3 milisekundy později je zachytilo i jeho dvojče ve státě Washington. Správně bychom ale měli mluvit, že v udávaném pořadí tyto vlny začaly procházet, neboť nyní trvaly mnohem déle než předchozí, a to přibližně 100 sekund a z této doby, amplitudy a frekvence vln mohli astronomové usoudit, že konečně zachytili srážku dvou neutronových hvězd. 

 

 

Ty měly mít hmotnosti asi 1,5 a 1,1násobku Slunce, přičemž až 2 procenta této celkové hmoty mohla být při srážce vyvržena do prostoru, ovšem z většiny hmoty měla vzniknout černá díra, která tak váží asi jako tři naše Slunce. Detektory však nemohly potvrdit, že skutečně vznikla, ovšem pokud ano, byla by to dosud nejlehčí známá černá díra. 

 

Ještě něco bylo pro tento případ speciální. Už dříve se mohli astronomové díky směru určenému třemi detektory LIGO a Virgo podívat na dané místo na obloze, zda neuvidí nějaký doprovodný jev, záblesk v jakémkoliv spektru. Neuviděli vůbec nic, což bylo v souladu s teorií srážky černých děr, ovšem nyní šlo o neutronové hvězdy. O 1,7 sekundy po příchodu prvních vln se objevil i gama záblesk (GRB - gamma-ray burst) detekovaný teleskopem Fermi americké NASA a evropským satelitem INTEGRAL, který trval asi 2 sekundy. Následně se na dané místo zaměřily i další teleskopy, aby hledaly další známky této srážky. 

 

 

Byly to třeba i teleskopy Swope a Magellan, které spatřily i záblesk se viditelném spektru poblíž galaxie NGC 4993 v jižní části souhvězdí Hydry. Dané místo ale sledoval i Hubble, rentgenová observatoř Chandra, VLT, VLA i jiná přední astronomická zařízení přibližně v počtu 70. Díky tomu si astronomové mohli udělat kompletní obrázek o tom, že skutečně spatřili srážku neutronových hvězd. 

 

Potvrdili si tak i teorii z 90. let minulého století, že občas zachycené krátké (asi 2 sekundy) záblesky GRB pocházejí z míst srážek neutronových hvězd. Dle této teorie slapové síly těsně před srážkou odtrhnout část materiálu těchto hvězd, z nichž pak vznikne černá díra, která vzápětí pozře blízký materiál, ale ne všechen. Její energie vytvoří na pólech dva opačně mířící proudy materiálu, které jsou urychleny blízko k rychlosti světla a tento materiál se sráží s okolní, výrazně pomaleji se pohybující hmotou, což vytvoří gama záblesky trvající jen pár sekund. GRB jsou projevem jedněch z nejsilnějších explozí, jež známe, neboť se při nich uvolní přibližně tolik energie, jakou Slunce vyprodukuje za celý svůj život. 

 

Potvrzuje se také teorie Alberta Einsteina, dle níž se gravitační vlny šíří rychlostí světla. Gama záblesky a gravitační vlny totiž urazily vzdálenost nějakých 130 milionů světelných let a my jsme je zachytili s přibližně dvousekundovým rozdílem. Ten byl ostatně očekávaný, neboť nějakou dobu trvá, než urychlené proudy materiálu vytvoří GRB. 

 

Nyní mohou astronomové pozorovat další zpožděné projevy exploze, přičemž my můžeme mluvit o jevu kilonovy. Právě v explozích kilonov mají přitom vznikat nám tolik drahé prvky, jako je zlato a platina, a to v hojném množství. Teleskopy v Chile přímo zachytily "otisky" nově vznikajících těžkých prvků, jichž mělo vzniknout asi kolem 16.000 násobku hmotnosti Země. Z toho by se dalo sestavit asi 10 objektů stejně těžkých jako Země, jež by byly vytvořeny čistě ze zlata a platiny. 

 

Zdroj: Astronomy