Kosmiczna sensacja. Astronomowie dokonali przełomowego odkrycia

Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) ogłosiło, że należące do tej instytucji teleskopy, wraz z innymi obserwatoriami astronomicznymi na świecie, po raz pierwszy w historii zaobserwowały proces zderzania się i łączenia gwiazd neutronowych. Międzynarodowy zespół astronomów w kilku publikacjach na łamach czasopisma "Nature" ogłosił wyniki badań obiektu, który po raz pierwszy można było obserwować zarówno dzięki detekcji fal grawitacyjnych, jak i promieniowania elektromagnetycznego.

W programie badań uczestniczyli też polscy astronomowie. Do odkrycia doszło niespełna dwa lata po pierwszej obserwacji fal grawitacyjnych.

Reklama

Po raz pierwszy w historii astronomom udało się zaobserwować zarówno fale grawitacyjne, jak i promieniowanie elektromagnetyczne, między innymi światło widzialne, pochodzące od tego samego zdarzenia. Owo zdarzenie, zwane kilonową, to proces zlewania się dwóch gwiazd neutronowych, w wyniku którego - jak od dawna przewidują teorie - rozprzestrzeniają się we Wszechświecie ciężkie pierwiastki, takie jak złoto i platyna. 17 sierpnia tego roku, w krótkim odstępie czasu, sygnały od tej kilonowej odebrały detektory fal grawitacyjnych LIGO i VIRGO, a także satelita Fermi, kosmiczne obserwatorium promieniowania gamma. To najlepszy do tej pory dowód, że obserwowane krótkotrwałe błyski gamma to właśnie wynik zderzenia gwiazd neutronowych.

Sieć obserwatoriów LIGO-Virgo ustaliła pozycję źródła w dużym obszarze nieba południowego o rozmiarach kilkuset tarcz Księżyca w pełni. Zaalarmowano inne obserwatoria, w tym należące do ESO, które rozpoczęły przeszukiwanie tego rejonu nieba i poszukiwanie źródła sygnału. Wśród tych instrumentów były należące do ESO teleskopy Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA) i VLT Survey Telescope (VST) w Obserwatorium Paranal, włoski teleskop Rapid Eye Mount (REM) w należącym do ESO Obserwatorium La Silla, 0,4-metrowy teleskop LCO w Obserwatorium Las Cumbres Observatory oraz amerykański DECcam w Cerro Tololo Inter-American Observatory. 

Pierwszym, który ogłosił znalezienie nowego punktu świetlnego, był 1-metrowy teleskop Swope. Punkt pojawił się bardzo blisko NGC 4993, galaktyki soczewkowatej w gwiazdozbiorze Hydry, a obserwacje VISTA wskazały to samo źródło w podczerwieni prawie w tym samym czasie. W miarę obrotu Ziemi i nadejścia nocy dostrzegały źródło i obserwowały jego ewolucję między innnymi teleskopy na Hawajach, Pan-STARRS i Subaru. Uruchomiono gigantyczną kampanię obserwacyjną, w wyniku której na całym świecie zdarzenie obserwowało około 70 obserwatoriów, w tym należący do NASA/ESA Kosmiczny Teleskop Hubble’a. Obserwacje w szerokim zakresie długości fal prowadziły m.in. należące do ESO Bardzo Duży Teleskop (VLT), Teleskop Nowej Technologii (NTT), VST, 2,2-metrowy teleskop MPG/ESO i Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).

Oszacowania dystansu, zarówno na podstawie danych dotyczących fal grawitacyjnych, jak i z innych obserwacji, wskazują, że zderzenie gwiazd neutronowych nastąpiło około 130 milionów lat świetlnych od Ziemi. To najbliższe znane do tej pory źródło zaobserwowanych fal grawitacyjnych, a także jeden z najbliższych zaobserwowanych rozbłysków gamma. 

Zmarszczki czasoprzestrzeni, znane jako fale grawitacyjne, są wytwarzane przez poruszające się masy. Jednak tylko najbardziej intensywne, utworzone przez szybkie zmiany prędkości bardzo masywnych obiektów, są w granicach naszych możliwości detekcji. Jednym z takich zjawisk jest połączenie się gwiazd neutronowych, ekstremalnie gęstych, zapadniętych jąder masywnych gwiazd pozostałych po supernowych. Do tej pory teoretycznie przewidywano, że takiemu zdarzeniu towarzyszy pojawienie się krótkich błysków gamma. Po tego typu zjawisku powinno nastąpić wybuchowe zdarzenie 1000 razy jaśniejsze niż typowa nowa — określane jako kilonowa.

Po zlaniu się dwóch gwiazd neutronowych, kilonową opuścił wybuch gwałtownie ekspandujących ciężkich pierwiastków radioaktywnych, poruszający się z prędkością równą jednej piątej prędkości światła. Barwa kilonowej przesunęła się od bardzo niebieskiej do bardzo czerwonej w ciągu kilku dni, co jest zmianą szybszą niż obserwowana w jakimkolwiek innym rodzaju gwiezdnej eksplozji.

"Gdy widmo pojawiło się na naszych ekranach, zrozumiałem, że jest to najbardziej nietypowe przejściowe zjawisko, jakie widziałem" - mówi Stephen Smartt, który prowadził obserwacje przy pomocy należącego do ESO teleskopu NTT. "Nasze dane, a także dane od innych grup, dowiodły wszystkim, że nie była to supernowa albo przypadkowa gwiazda zmienna, ale coś zupełnie niezwykłego".

"Dane, które zebraliśmy do tej pory, są niesamowicie zgodne z teorią. To wielki triumf teoretyków, potwierdzenie, że detekcje LIGO-VIRGO są jak najbardziej realne. To także osiągnięcie ESO, które zgromadziło tak niesamowity zestaw danych dotyczący kilonowej" - dodaje Stefano Covino, pierwszy autor publikacji w "Nature Astronomy".



Na podst. materiałów prasowych ESO

Reklama

Najlepsze tematy

Reklama

Strona główna INTERIA.PL

Polecamy

Rekomendacje