Heteken keresztül pletykáltak a pletykák, hogy a tudósok olyan új típusú gravitációs hullámokat - apró hullámokat térben és időben - fedeztek fel, amelyek nem állnak össze az ütköző fekete lyukakkal. És most megkaptuk a végleges megerősítést, hogy hasonló hullámokat láttunk, amelyeket két hatalmas szuperhős csillag heves ütközése okozott 100 millió fényévnyire a Földtől.
A felfedezést augusztus 17-én fejlett gravitációs hullámú interferométerek globális hálózata végezte, amely két LIGO detektorból áll az Egyesült Államokban és az európai unokatestvéreiknek, Szűznek, Olaszországban. A felfedezés rendkívül fontos, nem utolsósorban azért, mert segít megoldani az asztrofizika legnagyobb rejtélyeit - ideértve a "gamma-sugárkitöréseknek" nevezett fényes fáklyák okát és talán még a nehéz elemek, például az arany eredetét is.
Következő - első személyben: Martin Hendry, a gravitációs csillagászat és kozmológia professzora a Glasgow-i Egyetemen.
A LIGO kutatási együttműködés tagjaként örültem, amint megnéztem a nyers adatokat. A következő időszak határozottan a legerősebb és álmatlan, de ugyanakkor izgalmas volt karrierem két hónapjában.
A bejelentés néhány héttel azután jelent meg, hogy három tudós megkapta a fizikai Nobel-díjat azoknak a fontos munkájukért, amelyek a gravitációs hullámok felfedezéséhez vezettek - először 2016 februárjában jelentették be. Azóta a gravitációs hullámok észlelése az ütköző fekete lyukakból egyre közelebb áll hozzánk - még négy hasonló eseményt rögzítettek. De amennyire tudjuk, a fekete lyukak ütközése csak ablakot nyit az univerzum sötét oldalára. Az ilyen események fényét egyetlen hangszerrel sem tudtuk megszerezni.
A GW170817 - az augusztus 17-i esemény címe - mindent megváltoztatott. Mivel a hullámok forrása ezúttal két "neutron csillag" volt - hihetetlenül sűrű csillagmaradványok, amelyek nagysága egy város, mindegyikük több, mint a nap. Ezek a csillagok hatalmas sebességgel rohannak egymás körül, majd egy rettenetes ütközésbe olvadnak, amelyet láttunk, megdöbbentve a tér és az idő nagyon szövetét.
Promóciós videó:
Megoldott találós kérdések
Ez az űrkoncert csak a kezdet volt. A csillagászok már régóta gyanították, hogy két neutroncsillag összeolvadása rövid távú gamma-sugárzás felborulása lehet - egy olyan nagy teljesítményű gammasugár-sorozat, amely másodperc töredékében több energiát bocsát ki, mint a nap tíz milliárd év alatt. Évtizedek óta figyeltük a gammasugarakat, de nem tudtuk, mi okozta őket.
Azonban csak 1,7 másodperccel azután, hogy a GW170817 gravitációs hullámai megérkeztek a Földre, a NASA Fermi műholdja rövid gamma-sugarak robbant fel az ég ugyanazon régiójában. A LIGO és a Szűz dohányzó pisztolyt talált, és végül megtörtént a kapcsolat a neutroncsillagok ütközése és a gammasugár rövid kitörése között.
A gravitációs hullám és a gamma-sugaras megfigyelések kombinációja lehetővé tette a kozmikus robbanás helyzetének meghatározását az ég legfeljebb 30 négyzetfokának pontossággal - vagy 100-szor nagyobbval, mint a teliholdnál. Ez viszont lehetővé tette a teljes elektromágneses spektrum fényére érzékeny csillagászati távcsövek teljes elemét, hogy az ég ezen a kis részén megvizsgálja a robbanás utánvilágítását. És megtalálják - a meglehetősen szerény NGC4993 galaxis hátuljában, a Hydra csillagképben.
A következő napokban és hetekben a csillagászok figyelték a fájdalmat, miközben a robbanás során keletkező parázs felvillant és kiment, gyönyörűen összeolvadva az úgynevezett "kilont" leíró képbe. Akkor születik, amikor a szubatomi részecskékben gazdag anyag - neutronok - az eredeti fúzióból nagy sebességgel, egy gammasugár-kitöréssel ürül ki. Mindezt a környező térbe dobják, és nehéz radioaktív elemek előállításához vezetnek.
Az instabil elemek ezután stabil állapotba bomlanak a sugárzás révén. Ez a kilonova világosságához vezet, amelyet részletes térkép elkészítésével erősítettünk meg. Megfigyeléseink alátámasztották azt az elméletet is, miszerint ezen reakcióláncok stabil végtermékei tartalmaznak sok nemesfémet, például aranyat és platinát. Miközben azt gyanítottuk, hogy a neutroncsillagok kulcsszerepet játszanak ezeknek az elemeknek az űrben történő létrehozásában, ez a hipotézis azonban most sokkal vonzóbbnak tűnik. Valójában a GW170817 törmelékéből képződött kilonova az egész Földnél olyan nagy aranyat képes termelni - 1000 billió tonna.
Az első alkalommal megfigyelve a kilonova „intim” állapotát, és látva, mennyire jól illeszkedik a kibontakozó csillagászati storyboardhoz, amely egy neutroncsillag összeolvadásával kezdődött, a csillagászok óriási ugrást tettek ezen brutális kozmikus események megértése felé.
Hihetetlenül népszerű a kulturális tudatban az a gondolat, hogy mindannyian sztárságból készülünk - mindenütt, a dokumentumfilmektől a dalszövegig. Még ennél is érdekesebb az az elgondolkodtató koncepció, hogy az esküvői gyűrűink és a Rolex órák aranyszála neutron stardustból készül. Még izgalmasabb az a hatalmas potenciál, amely az űrkutatás radikális új megközelítéseiben rejlik.
Együtt dolgozva - olyan eszközökkel, amelyek nemcsak a teljes fény spektrumán működnek, hanem érzékenyek a gravitációs hullámokra és akár a neutrinókra is - a csillagászok készen állnak arra, hogy teljesen új ablakot nyújtsanak az univerzumba. Például már felhasználták megfigyeléseiket az univerzum tágulási sebességének első közös mérésére, mind gravitációs hullámok, mind fény felhasználásával.
Az új eredmények hamarosan megjelennek. Ezzel a robbanással a multiplayer csillagászat új és izgalmas korszaka csak most kezdődik.
Ilya Khel