Po celé týždne sa zvestovalo, že vedci zistili gravitačné vlny - malé vlnky v priestore a čase - nového typu, ktoré nesúvisia s zrážaním čiernych dier. A teraz sme dostali konečné potvrdenie, že sme videli podobné vlny spôsobené násilnou zrážkou dvoch obrovských superdense hviezd 100 miliónov svetelných rokov od Zeme.
Objav sa uskutočnil 17. augusta prostredníctvom globálnej siete pokrokových gravimačných vlnových interferometrov pozostávajúcich z dvoch detektorov LIGO v Spojených štátoch a ich európskeho bratranca Panny v Taliansku. Tento objav je nesmierne dôležitý, v neposlednom rade preto, že pomáha riešiť niektoré z najväčších záhad astrofyziky - vrátane príčiny jasných svetlíc známych ako „výbuchy gama lúčov“a možno dokonca aj pôvodu ťažkých prvkov, ako je zlato.
Ďalej - v prvej osobe: Martin Hendry, profesor gravitačnej astronómie a kozmológie na University of Glasgow.
Ako člen výskumnej spolupráce LIGO ma potešilo, keď som uvidel surové údaje. Ďalšie obdobie bolo určite najintenzívnejšie a nespavejšie, ale tiež vzrušujúce, za dva mesiace mojej kariéry.
Toto oznámenie prichádza niekoľko týždňov po tom, čo traja vedci získali Nobelovu cenu za fyziku za dôležitú prácu, ktorá viedla k objavu gravitačných vĺn, ktoré boli prvýkrát ohlásené vo februári 2016. Odvtedy sa k nám približuje detekcia gravitačných vĺn spôsobených zrážkami čiernych dier - zaznamenali sa ďalšie štyri podobné udalosti. Pokiaľ však vieme, kolízia čiernych dier otvára okno iba na temnú stranu vesmíru. Svetlo z takýchto udalostí sme nemohli zachytiť žiadnymi nástrojmi.
Ale GW170817 - názov udalosti zo 17. augusta - všetko zmenilo. Pretože zdrojom vĺn boli tentoraz dve „neutrónové hviezdy“- neuveriteľne husté zvyšky hviezd veľkosti mesta, z ktorých každá vážila viac ako slnko. Tieto hviezdy sa ponáhľajú okolo seba obrovskou rýchlosťou a potom sa spoja v hroznú kolíziu, ktorú sme videli, ohromujúcu samotnú štruktúru priestoru a času.
Propagačné video:
Vyriešené hádanky
Tento vesmírny koncert bol len začiatkom. Astronómovia už dlho tušili, že zlúčenie dvoch neutrónových hviezd by mohlo byť predohrou krátkeho impulzu gama žiarenia - silný výbuch gama lúčov, ktoré emitujú viac energie za zlomok sekundy ako slnko za desať miliárd rokov. Gama lúče sledujeme už celé desaťročia, ale nevedeli sme, čo ich spôsobilo.
Avšak len 1,7 sekundy po gravitačných vlnách z GW170817 prišlo na Zem, satelit Fermi NASA zistil krátke výbuch gama lúčov v rovnakej oblasti oblohy. LIGO a Panna našli fajčiarsku pištoľ a nakoniec sa zistilo spojenie medzi zrážkami neutrónovej hviezdy a krátkymi výbojmi gama lúčov.
Kombinácia gravitačných vĺn a gama lúčov umožnila určiť polohu kozmického výbuchu s presnosťou až 30 štvorcových stupňov oblohy - alebo 100-krát väčšou ako je spln. To následne umožnilo celej batérii astronomických teleskopov citlivých na svetlo z celého elektromagnetického spektra hľadať následky výbuchu v tejto malej oblasti oblohy. A našli to - v pozadí dosť skromnej galaxie NGC4993, v súhvezdí Hydra.
V nasledujúcich dňoch a týždňoch astronómovia sledovali agóniu, zatiaľ čo uhlíky z výbuchu blikali a vychádzali, krásne sa spájali do obrázka opisujúceho takzvaný „kilon“. Vzniká, keď materiál bohatý na subatomárne častice - neutróny - z pôvodnej fúzie je vyhodený vysokou rýchlosťou gama lúčmi. To všetko je hodené do okolitého priestoru a vedie k produkcii ťažkých rádioaktívnych prvkov.
Nestabilné prvky sa potom rozpadajú do stabilného stavu s vyžarovaním žiarenia. To vedie k žiaru kilonova, ktorú sme potvrdili vypracovaním podrobnej mapy. Naše pozorovania tiež podporili teóriu, že medzi stabilné konečné produkty týchto reakčných reťazcov patrí množstvo drahých kovov, ako je zlato a platina. Aj keď sme mali podozrenie, že neutrónové hviezdy hrajú pri vytváraní týchto prvkov vo vesmíre kľúčovú úlohu, táto hypotéza sa teraz javí oveľa presvedčivejšia. V skutočnosti by kilonova, ktorá sa vytvorila z trosiek GW170817, mohla vyprodukovať zlato také veľké ako celá Zem - 1000 biliónov ton.
Prvýkrát pozorovali „intímnu“kilonovu a videli, ako dobre zapadá do rozvíjajúceho sa astronomického deja, ktoré začalo zlúčením neutrónovej hviezdy. Astronómovia urobili obrovský krok smerom k pochopeniu týchto brutálnych kozmických udalostí.
Myšlienka, že sme všetci stardust, je neuveriteľne populárna v kultúrnom vedomí - všade, od dokumentárnych filmov až po texty piesní. Ešte zaujímavejšia je však myšlienka ohromujúca, že zlato v našich snubných prsteňoch a hodinkách Rolex je vyrobené z neutrónovej stardust. Ešte viac vzrušujúci je obrovský potenciál, ktorý sa otvára radikálnymi novými prístupmi k prieskumu vesmíru.
Spolupráca - s využitím nástrojov, ktoré pracujú nielen v celom spektre svetla, ale sú tiež citlivé na gravitačné vlny a dokonca aj neutrína - sú astronómovia pripravení otvoriť úplne nové okno do vesmíru. Napríklad už využili svoje pozorovania na prvé spoločné meranie expanznej rýchlosti vesmíru pomocou gravitačných vĺn aj svetla.
Nové výsledky budú čoskoro nasledovať. S touto explóziou sa začína nová a vzrušujúca éra multiplayerovej astronómie.
Ilja Khel