Пре око 130 милиона година, у далекој галаксији су се судариле две неутронске звезде. Овај догађај је сада пето посматрање гравитационих таласа од стране опсерваторија гравитационог таласа Ласер Интерферометар (ЛИГО) и сарадња Девице, а прво је откривено да није узроковано сударом две црне рупе.
Али овај догађај - који се назива килонова - такође је произвео нешто друго: светлост, кроз више таласних дужина.
Први пут у историји астрономски феномен је прво примећен путем гравитационих таласа, а затим виђен телескопима. У невероватно колаборативном настојању, преко 3.500 астронома који су користили 100 инструмената на преко 70 телескопа широм света и у свемиру сарађивали су са физичарима из ЛИГО и Девице сарадње.
Научници то називају "мултимедијалном астрономијом".
„Заједно су сва ова запажања већа од зброја њихових делова“, рекла је Лаура Цадонати, заменик портпарола ЛИГО-а на данашњем брифингу. "Сада учимо о физици физике универзума, о елементима од којих смо направљени, на начин који нико до сада није учинио."
"Даће нам увид у то како експлозије супернове делују, како настају злато и други тешки елементи, како делују језгре у нашем телу и чак како се свемир брзо шири", рекла је Мануела Цампанелли, са Роцхестер Института за технологију. „Мултимедијска астрономија показује како можемо да комбинујемо стари начин са новим. То је променило начин на који се ради астрономија. "
Неутронске звезде су здробљене остатке језгара масивних звезда које су давно експлодирале као супернове. Две звезде, које се налазе једна близу друге у галаксији званој НГЦ 4993, почеле су између 8 и 20 пута веће од масе нашег сунца. Затим са својим суперновама, свака која се умањила у пречник од око 10 миља, величине града. То су звезде састављене у потпуности од неутрона и у величини и густини су између нормалних звезда и црних рупа - само једна кашичица материјала неутронске звезде тежила би милијарду тона.
Они су се вртили око себе космичким плесом све док их међусобна гравитација није изазвала судар. Тај судар је произвео ватрену лопту астрономских размера, а последице тог догађаја стигле су на Земљу 130 милиона година касније.
„Док се овај догађај догодио пре 130 милиона година, за то смо сазнали на Земљи тек 17. августа 2017. године, непосредно пре помрачења Сунца“, рекао је Анди Ховелл из Опсерваторија у Лас Цумбресу, говорећи данас на конференцији за новинаре. "Ми смо све време чували тајну и ускоро ћемо да пропаднемо!"
У 8:41 ујутро ЕДТ, ЛИГО и Девица осетили су ране дрхтаје валовања свемирског времена, гравитационих таласа. Само две секунде касније, НАСА-ин свемирски телескоп Ферми открио је сјајан блиц гама зрака. То је омогућило истраживачима да брзо одреде правац из кога долазе таласи.
Упозорени телеграмом астронома, хиљаде астронома широм света ускочило је да изврши опажања и започне сакупљањем додатних података из спајања неутронских звезда.
Ова анимација приказује како су ЛИГО, Дјевица и свемирски и земаљски телескопи зумирали локацију гравитационих таласа које су ЛИГО и Девица открили 17. августа 2017. године. Комбинујући податке из свемирских мисија Ферми и Интеграл са подацима ЛИГО-а и Девице, научници су успели да ограниче извор таласа на небу од 30 квадратних степени. Телескопи са видљивим светлом претраживали су велики број галаксија у том региону, откривши на крају НГЦ 4993 као извор гравитационих таласа. (Овај догађај је касније означен као ГВ170817.)
"Овај догађај има најпрецизнију локализацију неба од свих откривених гравитационих таласа до сада", рекао је у изјави портпарол сарадње Девице Јо ван ден Бранд. „Ова рекордна прецизност омогућила је астрономима да прате праћења која су довела до мноштва резултата који одузимају дах.“
Ово пружа прве стварне доказе да светлосни и гравитациони таласи путују истим брзинама - близу брзине светлости - као што је Аинстеин предвидио.
Укључени су опсерваторији од врло малих до најпознатијих, брзо вршећи запажања. Иако је у почетку било ведро, догађај је изблиједио у мање од 6 дана. Ховелл је рекао да је посматрана светлост била 2 милиона пута јача од Сунца током првих неколико сати, али је потом током неколико дана избледела.
Камера тамне енергије (ДЕЦам), која је постављена на Бланцов 4-метарски телескоп у Међамеричкој опсерваторији Церро Тололо у чилеанским Андама, био је један од инструмената који су помогли да се локализује извор догађаја.
„Изазов са којим се суочавамо сваки пут када сарадња ЛИГО-а изда нови опсерваторски окидач је како тражити извор који брзо бледи, можда би могао почети од почетка и налази се негде тамо“, рекла је Марцелле Соарес-Сантос , са брифинга са Универзитета Брандеис. Она је први аутор на документу који описује оптички сигнал повезан са гравитационим таласима. „Класичан је изазов пронаћи иглу у сену са додатком компликације да је игла далеко и да се сено сели.“
Помоћу ДЕЦам-а брзо су могли да одреде изворну галаксију и искључе 1.500 других кандидата који су били присутни у том сену сијена.
„Ствари које изгледају као ове„ игле “су веома честе, тако да морамо бити сигурни да имамо праву. Данас смо сигурни да имамо “, додао је Соарес-Сантос.
У врло малом одељењу, мали роботизирани 16-инчни телескоп назван ПРОМПТ (Панцхроматиц Роботиц Оптицал Мониторинг анд Полариметри Телесцопе) - који је астроном Давид Санд са Универзитета у Аризони описао „у основи усправљени аматерски телескоп“ - такође помогао у утврђивању извор. Санд је рекао да ово доказује да чак и мали телескопи могу играти ролу у мултимедијалној астрономији.
Добро познату води Хуббле и још неколико свемирских опсерваторија НАСА-е и ЕСА-е, попут мисија Свифт, Цхандра и Спитзер. Хуббле је снимао слике галаксије у видљивој и инфрацрвеној светлости, сведочећи новом светлом објекту унутар НГЦ 4993 који је био светлији од нове, али слабији од супернове. Слике су показале да је предмет приметно изблиједио током шест дана Хубблеових осматрања. Користећи Хуббле-ове спектроскопске могућности, тимови су такође открили индикације како килонова избацује килонове брзином од једне петине брзине светлости.
"Ово је измена игара за астрофизику", рекао је Ховелл. „Стотину година након што је Аинстеин теоретизовао гравитационе таласе, видели смо их и пронашли назад до њиховог извора како би пронашли експлозију са новом физиком онакву какву смо само сањали.“
Ево само неколико увида који је овај једини догађај створио, користећи мултимедијску астрономију:
* Гама зраци: Ови бљескови светлости сада су дефинитивно повезани са спајањем неутронских звезда и помоћи ће научницима да схвате како делују експлозије супернове, објаснио је Рицхард О’Схаугхнесси, такође из Роцхестер института за технологију и члан ЛИГО тима. "Почетна мерења гама-зрака, у комбинацији са детекцијом гравитационог таласа, додатно потврђују Еинстеинову општу теорију релативности, која предвиђа да гравитациони таласи треба да путују брзином светлости", рекао је.
* Извор злата и платине: „Ова запажања откривају директне отиске прстију најтежих елемената у периодичној табели“, рекао је Едо Бергер из Харвард Смитхсониан Центра за астрофизику, говорећи на брифингу. „Судар две неутронске звезде произвео је 10 пута масу Земље само у злату и платини. Размислите о томе како ови материјали одлете из овог догађаја, они се на крају комбинују са другим елементима и формирају звезде, планете, живот ... и накит. "
Бергер је додао још нешто о чему би требало да размисли: оригиналне експлозије супернова ових звезда произвеле су све тешке елементе до гвожђа и никла. Затим у килонови у овом једном систему можемо видети потпуну историју како је настала пародоцијална табела тешких елемената.
Ховелл је рекао да кад подијелите потписе тешких елемената у спектар, створите дугу. "Значи, на крају дуге је заиста постојао лонац злата, барем килонова дуга", нашалио се.
* Астрономија нуклеарне физике: "На крају ће нам више посматрања попут овог открића рећи како језгра у нашем телу делују", рекао је О'Схаугхнесси. „Утицаји гравитације на неутронске звезде ће нам рећи како се понашају велике кугле неутрона и, закључујући, мале куглице неутрона и протона - ствари унутар нашег тела које чине већину наше масе“; и
* Козмологија: - „Научници сада могу независно да мере колико се свемир брзо шири, упоређујући растојање са галаксијом која садржи сјајан светлосни жар и удаљеност изведених из нашег посматрања гравитационих таласа“, рекао је О’Схаугхнесси.
„Способност проучавања истог догађаја и са гравитационим таласима и са светлошћу је права револуција у астрономији“, рекао је астроном Тони Пиро из ЦфА. „Сада можемо да проучавамо свемир помоћу потпуно различитих сонди, која подучава ствари које никада не бисмо могли знати са једном или другом“.
"За мене је оно што је овај догађај учинило тако невероватним да нисмо само открили гравитационе таласе, већ смо видели и светлост кроз електромагнетни спектар, коју је видело 70 опсерваторија широм света", рекао је Давид Реитз, научни портпарол ЛИГО-а, на данашњој штампи брифинг. „Ово је први пут да нам је космос пружио еквивалент филмова са звуком. Видео је астрономија посматрања разних таласних дужина, а звук су гравитациони таласи. “
Извори: Опсерваторија Лас Цумбрес, Свемирски телескоп Хуббле, Роцхестерски технолошки институт, Килонова.орг, ЦфА,, брифинг за новинаре.
Подцаст (аудио): Преузимање (Трајање: 9:12 - 8.4МБ)
Претплатите се: Аппле Подцастс | Андроид | РСС
Подцаст (видео): Преузимање (Трајање: 9:12 - 74.5МБ)
Претплатите се: Аппле Подцастс | Андроид | РСС
