Globaali tähtitieteilijäryhmä on havainnut kahden törmäävän neutronitähteen kirkkaan kipinän ja valaisee joidenkin maailmankaikkeuden raskaiden elementtien aiemmin tuntemattomia lähteitä.
Asiaan liittyvä sisältö
- Mitä neutronitähtien törmäys merkitsee pimeälle aineelle
Laserinterferometrin gravitaatioaalto-observatorioa (LIGO) käyttävät tutkijat havaitsivat elokuun 17. päivänä toisen painovoima-aaltojen kierroksen. Tutkijat ovat nähneet tällaisia väreilyjä neljä kertaa aikaisemmin, mutta tämä viimeisin havaitseminen poikkesi muista: Tähtitieteilijät eivät vain kuulleet muinaisen törmäyksen ”kiristystä”, vaan he näkivät myös salamanvalon.
”Kuvittele, että painovoima-aallot ovat kuin ukkosta. Olemme kuulleet tämän ukkonen aikaisemmin, mutta tämä on ensimmäinen kerta, kun olemme myös nähneet sen mukana tulevan salaman ”, kertoo Harvard-Smithsonian astrofysiikan keskuksen tutkija Philip Cowperthwaite.
Albert Einsteinin ennakoiman vuonna 1916 ja tutkijoiden havaitseman ensimmäisen kerran vuonna 2015, nämä avaruus-ajan kankaan vääristymät johtuvat taivaallisten esineiden väkivaltaisista liikkeistä tai törmäyksistä. Mutta tutkijat eivät ole vielä pystyneet tunnistamaan esineitä, jotka aiheuttavat näitä vääristymiä. Syyskuussa tutkijat ilmoittivat kapenevansa aaltojen lähteessä käyttämällä triangulaatiota kahden LIGO-observatorion Yhdysvalloissa ja Euroopan neitsyt observatorion välillä.
Siitä huolimatta, tähän asti tutkijat ovat olleet pääosin pimeässä siitä, missä törmäykset tapahtuvat. Aiempien sirkuksien ajateltiin tulevan törmäävistä mustista reikistä, jotka, kuten nimensä viittaavat, säteilevät vähän tai ei lainkaan valoa, mikä tekee niistä lähes mahdotonta havaita yötaivaalla.
Mutta tämä aika oli erilainen.
Välittömästi tämän viimeisimmän gravitaatioaaltotunnistuksen ääneen NASA: n Fermi Space-teleskooppi tallensi gammasäteilyn salaman. Joten tutkijat alkoivat lähettää hälytyksiä yhteistyökumppaneille ympäri maailmaa kiinnostavasta mahdollisuudesta; ehkä he pystyisivät kuvaamaan törmäyksen.
Jatko-opiskelija Charlie Kilpatrick, joka käyttää teleskooppia Chilessä, havaitsi sen ensimmäisenä: pieni valonpiste galaksin NGC 4993 vieressä, joka sijaitsee noin 130 miljoonaa valovuotta maasta. Joukkueet, jotka käyttävät 70 kaukoputkea jokaisella mantereella (mukaan lukien Antarctica), kouluttivat näkemyksiään tällä taivaan alueella tutkimalla sitä aallonpituusalueella röntgensäteistä radioaaltoihin etsien lähdettä näille kosmisille aallotuksille.
Havaintojensa perusteella tutkijat uskovat, että viimeisimmät aallot syntyivät kahden neutronitähden väkivaltaisesta sulautumisesta - massiivisten tähteiden tiheistä, kuolevista jäännöksistä supernovan läpikäynnin jälkeen. Tutkijat havaitsivat epäsuorasti törmäyksessä syntyvät roskat, jotka liikkuvat niin nopeasti, että mallit viittaavat siihen, että ne voitaisiin saavuttaa vain, jos kaksi näistä taivaankappaleista törmääisi. Nämä kaksi nykyään kuuluisaa neutronitähtiä muodostuivat todennäköisesti suunnilleen 11 miljardia vuotta sitten, tähtitieteilijän analyysin perusteella heidän galaksistaan, ja ovat siitä lähtien ajautuneet hitaasti toisiaan kohti.
"Tämä on ensimmäinen kerta, kun kuulemme kahden neutronitähden kuoleman kierteen ja näemme myös niiden yhdistymisestä johtuvat ilotulitteet", Vicky Kalogera, Luoteisen yliopiston astrofysiikan tutkimuksen ja tutkimuksen keskuksen johtaja ja LIGO: n johtaja. Tieteellinen yhteistyö, kertoi tänään lehdistötilaisuudessa löytöstä.
Törmäyksen valonäytössä oli vielä mielenkiintoisempia vihjeitä purkautua. Tutkijat ovat jo pitkään spekuloineet, että maailmankaikkeuden raskaammat elementit, kuten kulta tai platina, syntyivät räjähdyksistä tai kilonovoista, jotka syntyivät neutronitähtien yhdistymisillä. Tarkkaillessaan NGC 4993: sta tulevaa valoa, tähtitieteilijät näkivät merkkivalot säteilystä, jonka aine tuottaa kilonovan jäähtyessä raskasiksi elementeiksi. Yksi kilonova voi tuottaa tutkijoiden mukaan koko maan arvon näitä harvinaisia elementtejä.
Tämän havaitsemisen alustavat tulokset julkaistiin tänään Physical Review Letters -lehdessä, ja lähiaikoina on tarkoitus tehdä lisää tutkimuksia.
Tähän havaitsemiseen osallistuvat tähtitieteilijät näkevät valoisan, kuulostavan tulevaisuuden ns. "Multi-messenger" -tähtitiedelle tai käyttävät sekä gravitaatioaaltoja että vanhanaikaista valoa tutkimaan samoja tapahtumia ja esineitä taivaalla. Kuten Neitsyt tiedottaja Jo van den Brand sanoi lehdistötilaisuudessa: "Mielestäni tämä on osoitus siitä, mitä ihmiskunta voi saavuttaa, jos ajattelemme mielemme siihen ja teemme yhteistyötä."
