Vedcom sa po rokoch skúmania konečne podarilo objaviť zrážku čiernej diery s neutrónovou hviezdou. Navyše, s odstupom iba pár dní sme dokázali zaznamenať až dve zrážky týchto exotických objektov, ktorých kolízia doposiaľ zostávala iba v rovine teórie. Na tému upozornil portál Sciencealert a portál SciTechDaily

Gravitačné vlny zo vzdialenosti niekoľkých miliónov svetelných rokov

Ide o výnimočný objav potvrdzujúci predošlé dohady o zrážkach čiernych dier s neutrónovými hviezdami, ku ktorým má dochádzať vo vzdialenostiach niekoľkých miliónov svetelných rokov. Objav sa podarilo učiniť medzinárodnému tímu odborníkov, ktorí sa o svojich poznatkoch podelili s verejnosťou prostredníctvom žurnálu The Astrophysical Journal Letters.

Experti svoj objav učinili na základe detekcie gravitačných vĺn, ktoré sú jasným výsledkom dvoch samostatných zlúčení čiernych dier s neutrónovými hviezdami, pričom obe udalosti boli pozorované s odstupom iba 10 dní a predstavujú vôbec prvé pozorované splynutia týchto dvoch rozdielnych astronomických objektov

Hoci existenciu gravitačných vĺn predpovedal už v roku 1905 francúzsky matematik Henri Poincaré a na základe všeobecnej teórie relativity v 1916 aj Albert Einstein, k ich objaveniu, a teda aj definitívnemu potvrdenie došlo až v roku 2016 pomocou observatória LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory).

Gravitačné vlny sú vlny tvorené počas kolízií dvoch veľmi ťažkých telies (napríklad neutrónové hviezdy) a šíria sa podobne ako vlny na vode, ibaže narušujú zakrivenie časopriestoru. Niektoré štúdie dokonca naznačujú, že ak gravitačné vlny na svojej ceste kozmom narazia na supermasívnu čiernu dieru alebo zhluk galaxií, zanechá to stopu na signatúre vlny.

Doposiaľ bolo pozorovaných niekoľko extrémnych udalostí, ktoré vyvolali vzájomné zrážky čiernych dier, prípadne vzájomné zrážky neutrónových dier. Najnovšie sa k tejto „rodine“ pridávajú aj dve zrážky čiernych dier s neutrónovými hviezdami.

Čo vieme o týchto extrémnych udalostiach?

Obe zrážky boli zaznamenané ešte v januári 2020 s odstupom iba 10 dní a v súčasnosti ich môžeme poznať pod názvom GW200105 a GW200115. Obe udalosti boli zaznamenané počas tretieho behu detektorov LIGO a Virgo s názvom O3b. Treba upozorniť, že o detekciu sa následne pokúsilo viacero observatórií, avšak neúspešne.

Udalosť GW200105 (5. januára 2020) sa podľa dostupných informácií odohrala pred 900 miliónmi rokov, kedy čierna diera s približne 9-násobkom hmotnosti Slnka pohltila neutrónovú hviezdu s hmotnosťou 1,9-násobku Slnka.

K udalosti GW200115 z 15. januára malo dôjsť už pred 1 miliardou rokov, pričom pri tejto násilnej udalosti došlo k zlúčeniu čiernej diery vážiacej 6-násobok hmotnosti Slnka s neutrónovou hviezdou o hmotnosti 1,5-násobku hmotnosti Slnka.

Zaujímavé je, že existencia binárnej sústavy čierna diera – neutrónová hviezda sa predpokladá už desiatky rokov. Objaviť sa ich však podarilo až teraz vďaka detektorom gravitačných vĺn. Na tomto objave dobre vidieť, ako rapídne tento vedný odbor rastie. Veď za necelých 5 rokov sa podarilo objaviť viac než 50 zrážok čiernych dier, alebo neutrónových hviezd, ku ktorým sa „dnes“ pridáva aj detekcia nového typu zrážok, čierna diera – neutrónová hviezda.

Okrem toho sa vedci na základe nových pozorovaní domnievajú, že k takémuto druhu fúzie v okruhu 1 miliardy svetelných rokov dochádza približne raz mesačne. Samozrejme nie všetky fúzie je možné detegovať.

Zatiaľ však nie je jasné, kde by k tvorbe systému čierna diera – neutrónová hviezda mala dochádzať, vedci však pracujú s teóriami, že k ich vzniku dochádza na miestach hviezdnych binárnych systémov, alebo v hustom hviezdam prostredí mladých hviezdokôp, prípadne v galaktických centrách.