Astrofizycy przypuszczają, że udało im się wykryć fale grawitacyjne, które powstały w wyniku zderzenia się dwóch gwiazd neutronowych. Teleskopy zwrócone w stronę tych obiektów prawdopodobnie również zaobserwowały kolizję. Może być to przełom w sposobie prowadzenia badań – naukowcy byliby w stanie równocześnie obserwować zjawiska i wykrywać je jako zakłócenia w czasoprzestrzeni.

Badacze zajmujący się detektorami fal grawitacyjnych nie potwierdzili jeszcze plotek, ponieważ dane wciąż są poddawane analizie. Mimo że teleskopy z całego świata przez dłuższy czas skierowane były w stronę tej samej galaktyki, możliwe jest, że odebrany sygnał pochodzi z innego źródła.

Najświeższe plotki

Detektor LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) trzykrotnie wykrył fale grawitacyjne, które powstały podczas zderzenia się dwóch czarnych dziur. Astronomowie mieli jednak cały czas nadzieję, że uda im się przechwycić fale powstałe na skutek innego kosmicznego kataklizmu, takiego jak kolizja gwiazd neutronowych. Takie zdarzenie powinno również wyemitować całe spektrum fal elektromagnetycznych – od fal radiowych aż po promieniowanie gamma, które byłyby widoczne dla teleskopów.

Plotki o wykryciu takich fal zapoczątkowali J. Craig Wheeler oraz Peter Yoachim, którzy na serwisie społecznościowym Twitter opublikowali krótką wiadomość o tym, że odebrany został sygnał z galaktyki  NGC 4993 oraz zaobserwowano źródło tego sygnału, którym są dwie łączące się gwiazdy neutronowe.

Na zdjęciu widoczna jest galaktyka NGC 4993, w której prawdopodobnie zaobserwowano kolizję dwóch gwiazd neutronowych.

Jeśli detektor LIGO naprawdę wykrył fale grawitacyjne, to naukowcy mogli od razu sprecyzować, czy spowodowało je zderzenie dwóch gwiazd neutronowych czy czarnych dziur, ponieważ każde z tych wydarzeń wywołuje inny rodzaj sygnału. Badacze muszą jednak dokładnie przeanalizować wszystkie dane, aby upewnić się, że ich przypuszczenia są słuszne. Możliwe jest również, że znajdujący się we Włoszech interferometr Virgo, który też służy do detekcji fal grawitacyjnych, zauważył na niebie kolizję. Dzięki temu naukowcy mogliby potwierdzić swoje teorie.

Wizualne obserwacje kolizji

Kosmiczne obserwatorium Fermi zaobserwowało intensywne promieniowanie gamma pochodzące z tamtego rejonu nieba. Potwierdza to teorię, że kolizje gwiazd neutronowych są odpowiedzialne za tzw. rozbłyski gamma trwające zazwyczaj kilka sekund, którym towarzyszą również poświaty w zakresie dłuższych fal. Astronomowie obawiają się jednak, że nie będą w stanie dokładnie określić pochodzenia zaobserwowanego promieniowania gamma.

Po pojawieniu się informacji o możliwym wykryciu fal teleskopy z całego świata zostały zwrócone w kierunku NGC 4993. Według rejestrów publicznych liczne zespoły badawcze korzystały z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, aby dokładniej przyjrzeć się galaktyce.

W obserwacje zaangażowany zostało też teleskop Chandra, przez który zaobserwowano w sierpniu  wydarzenie o nazwie  SGRB170817A, które prawdopodobnie było krótkim rozbłyskiem gamma. ALMA oraz teleskop VLT także zwrócone były wtedy w tamtym kierunku.

Gwiazdy neutronowe vs. czarne dziury

Sygnały fal grawitacyjnych pochodzących ze zderzeń czarnych dziur są krótkie, zazwyczaj trwają nie dłużej niż sekundę. W przypadku gwiazd neutronowych powinny trwać nawet minutę. Spowodowane jest to tym, że są one mniej masywne niż czarne dziury i wywołują zdecydowanie słabsze fale grawitacyjne, przez co cały proces łączenia się tych obiektów trwa dłużej.Uczeni mają wtedy więcej czasu, aby wykorzystać ogólną teorię względności Einsteina do przewidzenia fal grawitacyjnych, które powstaną podczas zderzenia. Tym sposobem naukowcy mogą dowiedzieć się czegoś nowego o pochodzeniu gwiazd neutronowych.

Obrazek przedstawia symulację zderzenia gwiazd neutronowych. Linie pola magnetycznego zostały zaznaczone na biało.

Ten krótki sygnał, który został wykryty przy pomocy teleskopu Chandra również jest bardzo ważny, ponieważ mógłby potwierdzić kilkadziesiąt lat teoretyzowania w dziedzinie astrofizyki na temat źródeł rozbłysków gamma. Oprócz tego byłby to najbliżej zaobserwowany krótki rozbłysk gamma.

Szczegóły na temat fal grawitacyjnych w momencie zderzenia i zaraz po nim mogłyby dostarczyć nam więcej informacji o takich zderzeniach, ponieważ jest to temat bardzo słabo zbadany. Moglibyśmy się dowiedzieć czy w wyniku tego powstaje nowa gwiazda neutronowa, czy obiekty zapadają się  w czarną dziurę.

Najnowsze informacje

25 sierpnia LIGO oraz Virgo zakończyły obserwacje i opublikowana została krótka informacja, z której wynika, że naukowcom udało się wybrać kilka potencjalnych wydarzeń, które mogły wywołać fale grawitacyjne i wciąż analizują dane z LIGO i Virgo, aby upewnić się, że ich podejrzenia są słuszne. Oryginalna wiadomość dostępna jest tutaj.

Source :

Nature

Autor

Laura Meissner
Laura Meissner