Глобальная команда астрономов обнаружила яркую искру столкновения двух нейтронных звезд, пролив свет на ранее неизвестные источники некоторых из тяжелых элементов вселенной.
Связанный контент
- Что означает столкновение нейтронных звезд для темной материи
17 августа ученые, работающие с лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерваторией (LIGO), обнаружили еще один круг гравитационных волн. Исследователи уже четыре раза видели такую рябь, но это последнее наблюдение отличалось от остальных: астрономы не только услышали «чириканье» древнего столкновения, они увидели вспышку света.
«Представьте, что гравитационные волны похожи на гром. Мы слышали этот гром раньше, но это первый раз, когда мы также смогли увидеть молнию, которая сопровождает его », - говорит Филип Коупертвейт, исследователь Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, в пресс-релизе.
Предсказанные Альбертом Эйнштейном в 1916 году и впервые обнаруженные учеными в 2015 году, эти искажения в ткани пространства-времени происходят от насильственных движений или столкновений небесных объектов. Но ученые еще не смогли идентифицировать объекты, вызывающие эти искажения. В сентябре исследователи объявили, что они сужаются к источнику волн, используя триангуляцию между двумя обсерваториями LIGO в США и европейской обсерваторией Дева.
Тем не менее, до сих пор исследователи в основном оставались в неведении относительно того, где происходят столкновения. Считалось, что предыдущие чириканты происходили из сталкивающихся черных дыр, которые, как следует из их названия, излучают мало или совсем не светят, что делает их почти невозможно обнаружить в ночном небе.
Но в этот раз все было иначе.
Сразу же после звукового сигнала этого последнего обнаружения гравитационных волн космический телескоп НАСА «Ферми» зарегистрировал вспышку гамма-излучения. Таким образом, исследователи начали отправлять оповещения сотрудникам по всему миру об этой захватывающей возможности; возможно, они могли бы представить себе столкновение.
Аспирант Чарли Килпатрик, управляющий телескопом в Чили, первым заметил это: крошечное пятнышко света рядом с галактикой NGC 4993, которая находится на расстоянии около 130 миллионов световых лет от Земли. Команды, эксплуатирующие 70 телескопов на каждом континенте (включая Антарктиду), обучали свой взгляд в этой области неба, изучая его в диапазоне длин волн от рентгеновских лучей до радиоволн в поисках источника этих космических пульсаций.
Основываясь на своих наблюдениях, ученые считают, что эти последние волны возникли в результате насильственного слияния двух нейтронных звезд - плотных умирающих остатков массивных звезд после того, как они подверглись сверхновой. Ученые косвенно наблюдали за обломками от столкновения, движущимися со скоростью, настолько быстрой, что модели предполагают, что они могут быть достигнуты только в случае столкновения двух из этих небесных тел. Эти две знаменитые ныне нейтронные звезды, вероятно, сформировались примерно 11 миллиардов лет назад, согласно анализу астрономов в их галактике, и с тех пор медленно движутся навстречу друг другу.
«Это первый раз, когда мы можем услышать спираль смерти двух нейтронных звезд, а также увидеть фейерверк, возникший в результате их слияния», - Вики Калогера, директор Центра междисциплинарных исследований и исследований в астрофизике Северо-Западного университета и лидер в LIGO Научное Сотрудничество, заявил сегодня на пресс-конференции о находке.
Световое шоу от столкновения содержало еще более интересные ключи для распутывания. Исследователи давно предполагают, что более тяжелые элементы вселенной, такие как золото или платина, возникли в результате взрывов или килонов, вызванных слиянием нейтронных звезд. Наблюдая за светом, исходящим от NGC 4993, астрономы увидели убедительные свидетельства излучения, излучаемого веществом из-за охлаждения килоновых частиц тяжелыми элементами. По словам исследователей, одна килонова может произвести ценность этих редких элементов на всю Землю.
Первоначальные результаты этого обнаружения были опубликованы сегодня в журнале Physical Review Letters, а в ближайшем будущем появятся новые исследования.
Астрономы, участвующие в этом обнаружении, видят светлое, звучное будущее для так называемой астрономии "мульти-мессенджера" или использования гравитационных волн и старомодного света для изучения одних и тех же событий и объектов на небе. Как сказал на пресс-конференции официальный представитель компании «Дева» Джо ван ден Бранд: «Я думаю, что это демонстрация того, чего может достичь человечество, если мы рассмотрим его и будем сотрудничать».
