v února 2016 , vědci z Laserový interferometr Gravitation-Wave Observatory (LIGO) oznámila vůbec první detekci gravitační vlny . Něco málo přes století poté, co je poprvé předpověděli Einsteinova teorie obecné relativity , konečně jsme měli důkaz, že tento fenomén existoval. v srpna 2017 , došlo k dalšímu velkému průlomu, když LIGO detekovalo vlny, o kterých se věřilo, že byly způsobeny splynutím neutronové hvězdy.
Krátce poté vědci z LIGO, Pokročilá Panna a Fermiho gama kosmický dalekohled byli schopni určit, kde na obloze došlo ke sloučení neutronových hvězd. Zatímco mnoho studií se zaměřilo na vedlejší produkty této fúze, a nové studium od výzkumníků z Trinity University, University of Texas v Austinu a Eureka Scientific , se rozhodl zaměřit se na zbytek, o kterém tvrdí, že je pravděpodobně černou dírou.
Kvůli jejich studii, která se nedávno objevila online pod názvem „ GW170817 s největší pravděpodobností vytvořil černou díru “, tým konzultoval data z rentgenová observatoř Chandra prozkoumat, co bylo výsledkem sloučení supernovy. Tato data byla získána během pozorování Director's Discretionary Time, která byla provedena 3. a 6. prosince 2017, přibližně 108 dní po fúzi.
Tato data ukázala nárůst světelné křivky v rentgenovém pásmu, který byl kompatibilní se zvýšením radiového toku, který byl hlášen v předchozí studii provedené stejným týmem. Tyto kombinované výsledky naznačují, že rádiové a rentgenové emise byly produkovány ze stejného zdroje a že stoupající světelná křivka, která následovala po sloučení, byla pravděpodobně způsobena nárůstem urychlených nabitých částic ve vnějším šoku – oblasti, kde odtok plynu interaguje s mezihvězdným prostředím.
Jak uvádějí ve své studii, lze to vysvětlit buď jako výsledek sloučení hmotnější neutronové hvězdy, nebo jako výsledek černé díry:
„Sloučení dvou neutronových hvězd o hmotnosti 1,48 ± 0,12 M a 1,26 ± 0,1 M — kde sloučený objekt má hmotnost 2,74 + 0,04-0,01 M… by mohlo vést k vytvoření neutronové hvězdy nebo černé díry. Může to být také disk s troskami, který se po určitou dobu usadí na centrálním objektu a který by mohl být zdrojem keV rentgenového záření.
Tým také vyloučil různé možnosti, co by mohlo způsobit tento nárůst svítivosti rentgenového záření. V podstatě dospěli k závěru, že rentgenové fotony nepocházejí z disku trosek, který by zbyl po sloučení dvou neutronových hvězd. Z toho také vydedukovali, že by nebyly produkovány relativistickým proudem chrlícím ze zbytku, protože tok by byl po 102 dnech mnohem nižší.
Srážky neutronových hvězd produkují silné gama záblesky – a těžké prvky jako zlato. Kredit: Dana Berry, SkyWorks Digital, Inc.
To vše naznačovalo, že pozůstatkem bude spíše černá díra než hypermasivní neutronová hvězda. Jak vysvětlili:
„Dále ukážeme, že pokud by sloučený objekt byla hypermasivní neutronová hvězda obdařená silným magnetickým polem, pak by rentgenová svítivost spojená s dipólovým zářením byla větší než pozorovaná svítivost 10 dní po události, ale mnohem menší. než pozorovaný tok v t ~ 100 dnech. To argumentuje proti vzniku hypermasivní neutronové hvězdy při tomto spojení.'
V neposlední řadě vzali v úvahu rentgenové a rádiové emise, které byly přítomny zhruba 100 dní po fúzi. Tvrdí, že je lze nejlépe vysvětlit pokračujícími emisemi pocházejícími ze šoku vyvolaného sloučením (a samotným nezbytkem), protože tyto emise by se nadále šířily v mezihvězdném prostředí kolem zbytku. V kombinaci s ranými rentgenovými daty to vše ukazuje na to, že GW170817 je nyní černou dírou.
Vůbec první detekce gravitačních vln signalizovala úsvit nové éry v astronomickém výzkumu. Od té doby observatoře jako LIGO, Advanced Virgo a GEO 600 také těžily ze sdílení informací a nových studií, které ukázaly, že fúze jsou častější, než se dříve myslelo a na to by se daly využít gravitační vlny zkoumat vnitřek supernov .
Díky této nejnovější studii vědci zjistili, že jsou nejen schopni detekovat vlny způsobené sloučením černých děr, ale dokonce i jejich vytváření. Zároveň ukazuje, jak roste studium vesmíru. Nejen, že astronomie postupuje do bodu, kdy jsme schopni studovat stále více viditelného vesmíru, ale také neviditelného vesmíru.