8

Ta obserwacja jest początkiem nowej ery w astronomii

kolizja
Pierwszy raz zaobserwowano fale grawitacyjne od zderzenia dwóch gwiazd neutronowych, ale to nie wszystko.

Gwiazdy

Gwiazdy są fajne. Sprawiają, że obłoki gazu stają się czymś znacznie ciekawszym. W swoim wnętrzu przeprowadzają reakcje termojądrowe i zamieniają wodór w hel, ale potrafią być również fabrykami innych pierwiastków. Poza tym nieustannie toczy się w nich walka pomiędzy grawitacją a ciśnieniem wewnętrznym, które nie pozwala im się zapaść, jednak żeby tak było potrzebne jest paliwo, które kiedyś się w końcu skończy…

Jest to nieuniknione. To może być kwestia miliardów lat, ale paliwo w końcu się skończy, a wtedy gwiazda zamieni się w brązowego karła, białego karła, czarną dziurę, albo na przykład gwiazdę neutronową – w tym wpisie interesują nas właśnie one.

Gwiazda neutronowa

Zaczyna się od eksplozji, której nie powstydziłby się Michael Bay. Gdy gwiazda o odpowiednich rozmiarach wytwarza w swoim wnętrzu żelazny rdzeń i traci możliwość przeprowadzania syntezy jądrowej, rozpędzone elektrony łączą się z protonami i tworzą neutrony, ciśnienie zaczyna maleć a grawitacja zaczyna wygrywać odwieczną walkę, wtedy… w ułamku sekundy rdzeń się zapada i przemienia w niesamowicie gęstą gwiazdę neutronową. Z kolei materia otaczająca rdzeń odbiera część wyzwolonej energii i zostaje wystrzelona, a my określamy to mianem supernowej.

Co prawda nie jest to czarna dziura, ale gwiazdy neutronowe pozostałe po takiej eksplozji to niezwykle gęste obiekty. W miejscach, w których znajduje się bardzo duże skupisko masy, które w dodatku porusza się z duża prędkością, dzieją się ciekawe rzeczy. Do takich miejsc można spokojnie zaliczyć orbitujące wokół siebie czarne dziury czy na przykład orbitujące wokół siebie gwiazdy neutronowe.

Fale grawitacyjne

Jak widać ewolucja gwiazdy potrafi być ciekawsza nawet od ewolucji pokemonów (ba dum tss), ponieważ potrafi się zamienić chociażby w czarną dziurę czy w gwiazdę neutronową (wszystko zależy od jej masy). Jakby tego było mało, później mogą się dziać równie ciekawe, jeśli nie ciekawsze rzeczy. Jeżeli np. gwiazdy znajdujące się w układzie binarnym przemienią się w czarne dziury, wtedy zostajemy z… czarnymi dziurami obracającymi się wokół wspólnego środka masy. Ten stan rzeczy wytwarza fale grawitacyjne, które są zmarszczkami czasoprzestrzeni rozchodzącymi się z prędkością światła, jednak to jeszcze nic! Dopiero kiedy dojdzie do zderzenia się czarnych dziur, mamy do czynienia z niezwykle silnymi falami grawitacyjnymi. Na tyle silnymi, że my ludzie możemy postarać się o ich wykrycie.

No i wykrywamy je… Po raz pierwszy fale grawitacyjne zostały zaobserwowane w 2015 roku, a później miejsce miało jeszcze kilka takich obserwacji (związane ze zderzeniami czarnych dziur), jednak najnowsze, piąte już odkrycie fal grawitacyjnych jest wyjątkowe! Nie dość, że udało się zarejestrować fale grawitacyjne będące wynikiem zderzenia się dwóch gwiazd neutronowych, to jeszcze udało się zaobserwować światło z tego zdarzenia (fale elektromagnetyczne). Jest to efekt pracy obserwatoriów z całego świata, a naukowcy uznają to wydarzenie za narodziny nowej ery w nauce.

Jak możemy przeczytać w serwisie urania.edu.pl:

Masy zderzających się obiektów określono na 1,1 oraz 1,6 mas Słońca, co oznacza, że są to gwiazdy neutronowe. Połączenie się dwóch gwiazd neutronowych jest główną hipotezą opisująca krótkie błyski gamma. Na dodatek, według teorii, takie zdarzenie powinno skutkować wybuchem 1000 razy jaśniejszym niż wybuch gwiazdy nowej – czymś co nazwano kilonową. Astronomowie są przekonani, że właśnie taką kilonową udało im się po raz pierwszy dostrzec. Źródło.

Taka eksplozja kilonowej wyrzuca z siebie mniej więcej tyle złota ile wynosi masa Ziemi. Odległość tego zdarzenia szacuje się na 130 milionów lat świetlnych i jest to najbliższe zarejestrowane przez ludzkość źródło fal grawitacyjnych.

Źródło 1, 2, 3