100 dni oczekiwania na zaobserwowanie potwierdzonej kolizji gwiazd neutronowych

Zespół astronomów musiał czekać ponad 100 dni, aby zobaczyć pierwszą potwierdzoną kolizję gwiazd neutronowych, która wyłoniła się zza Słońca.

Astronomowie zostali nagrodzeni pierwszym potwierdzonym widokiem wyrzutu materii, która wciąż płynie z kolizji gwiazd neutronowych dokładnie 110 dni po tym, jak zaobserwowano pierwszy kataklizmiczny przypadek ich połączenia się. Obserwacje potwierdzają kluczowe prognozy dotyczące następstw połączeń gwiazd neutronowych.

Do połączenia się dwóch gwiazd neutronowych GW170817 doszło w odległości 130 mln lat świetlnych stąd w galaktyce NGC 4993. Zdarzenie zostało wykryte w sierpniu 2017 roku przez detektor fal grawitacyjnych (Adv-LIGO) oraz dzięki obserwacjom rozbłysków promieniowania gamma (Gamma Ray Burst), co następnie stało się pierwszą w historii zaobserwowaną i wizualną potwierdzoną przez astronomów kolizją gwiazd neutronowych.

Po kilku tygodniach od zdarzenia, gwiazda zniknęła w blasku Słońca, co skutecznie ukryło ją przed astronomami na ponad 100 dni. Po tym czasie gwiazda wyłoniła się zza Słońca. W tym momencie zespół badaczy mógł użyć Kosmicznego Teleskopu Hubble’a aby zobaczyć, że gwiazda nadal emituje potężną wiązkę światła.

Astronomowie początkowo obserwowali ten obiekt w świetle widzialnym, jednak po ponad 100 dniach nie był już tak widziany. Wykryto natomiast strumień materii wyrzucanej pod kątem do nas, jednak z prędkością zbliżoną do prędkości światła. Świadczy to o czymś innym, niż niektórzy wcześniej sugerowali, czyli że materia nie wychodzi w postaci dżetu ale ze wszystkich kierunków.

Gdybyśmy spojrzeli wprost na tę wiązkę, widzielibyśmy potężny wybuch promieniowania gamma. Na tej podstawie można wnioskować, że jest bardzo prawdopodobne, że każda gwiazda neutronowa, która się łączy, wytwarza rozbłysk promieniowania gamma, jednak widzimy tylko jego niewielką część, ponieważ strumień nie tak często ustawia się w ten sposób w stosunku do nas. Fale grawitacyjne są zupełnie nowym sposobem na szukanie tego rodzaju zdarzeń, które mogą być bardziej powszechne, niż nam się wydaje.

Badania te potwierdzają przewidywania dr Gavina Lamba z Wydziału Fizyki i Astronomii Uniwersytetu w Leicester, który uważa, że tego typu zdarzenia wykazują strukturę tych strumieni materii, których prędkość jest zbliżona do prędkości światła. Zachowanie światła pochodzącego z tych dżetów, sposób, w jaki ono rozbłyska a potem znika, może być użyte do określenia prędkości materii w całym strumieniu. Gdy poświata rozjaśnia się, możemy spojrzeć głębiej w strukturę dżetu i badać najszybsze składniki. Pomoże to zrozumieć, w jaki sposób powstają te dżety materii, których prędkość jest bliska prędkości światła i jak są one przyspieszane do tych niewyobrażalnych prędkości.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
University of Warwick

Dodaj komentarz

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.