Gravitacioni talasi neutronske zvezde. GW170817, ili astronomski važnih stotinu sekundi ljeta

Naučnici su danas na konferenciji za novinare u Vašingtonu zvanično objavili registraciju astronomskog događaja koji niko do sada nije zabeležio - spajanje dve neutronske zvezde. Na osnovu rezultata posmatranja objavljeno je više od 30 naučnih članaka u pet časopisa, tako da ne možemo govoriti o svemu odjednom. Evo sažetka i najvažnijih otkrića.

Astronomi su uočili spajanje dvije neutronske zvijezde i rođenje nove crne rupe.

Neutronske zvijezde su objekti koji nastaju kao rezultat eksplozija velikih i masivnih (nekoliko puta težih od Sunca) zvijezda. Njihove veličine su male (obično nisu veće od 20 kilometara u prečniku), ali su njihova gustina i masa ogromne.

Spajanje dve neutronske zvezde stvorilo je crnu rupu udaljenu 130 miliona svetlosnih godina od Zemlje - objekat još masivniji i gušći od neutronske zvezde. Spajanje zvijezda i formiranje crne rupe praćeno je oslobađanjem ogromne energije u obliku gravitacionog, gama zraka i optičkog zračenja. Sve tri vrste zračenja zabilježene su zemaljskim i orbitalnim teleskopima. Gravitacioni talas su snimile opservatorije LIGO i VIRGO.

Ovaj gravitacijski talas bio je najveći energetski talas do sada uočen.

Sve vrste radijacije stigle su na Zemlju 17. avgusta. Prvo, zemaljski laserski interferometri LIGO i Virgo zabilježili su periodično kompresiju i širenje prostor-vremena - gravitacijski talas koji je nekoliko puta obišao globus. Događaj koji je stvorio gravitacijski talas nazvan je GRB170817A. Nekoliko sekundi kasnije, NASA-in Fermi gama-teleskop je otkrio fotone visoke energije u opsegu gama zraka.

Tog dana, veliki i mali, zemaljski i orbitalni teleskopi koji rade u svim dometima gledali su u jednu tačku u svemiru.

Na osnovu rezultata opservacija, Univerzitet Kalifornije (Berkeley) napravio je kompjutersku simulaciju spajanja neutronskih zvijezda. Obe zvezde su, očigledno, bile malo masivnije od Sunca (ali u isto vreme mnogo manjeg poluprečnika). Ove dvije kugle nevjerovatne gustine vrtjele su se jedna oko druge, neprestano ubrzavajući. Evo kako je prošlo:

Kao rezultat spajanja neutronskih zvijezda, atomi teških elemenata - zlata, uranijuma, platine - pušteni su u svemir; astronomi vjeruju da su takvi događaji glavni izvor ovih elemenata u svemiru. Optički teleskopi prvo su "vidjeli" plavu vidljivu svjetlost, a zatim ultraljubičasto zračenje, što je ustupilo mjesto crvenom svjetlu i zračenju u infracrvenom opsegu.

Ovaj niz odgovara teorijskim predviđanjima. Prema teoriji, kada se neutronske zvijezde sudare, one gube dio svoje materije – raspršuje se oko mjesta sudara ogromnim oblakom neutrona i protona. Kada se crna rupa počne formirati, oko nje se formira akrecijski disk u kojem se čestice vrte ogromnom brzinom – toliko velikom da neke savladaju gravitaciju crne rupe i odlete.

Ova sudbina čeka oko 2% materije zvezda u sudaru. Ova supstanca formira oblak oko crne rupe prečnika desetina hiljada kilometara i gustine približno jednake Sunčevoj. Protoni i neutroni koji čine ovaj oblak se drže zajedno kako bi formirali atomska jezgra. Tada počinje raspadanje ovih jezgara. Astronomi na Zemlji su nekoliko dana posmatrali zračenje raspadajućih jezgara. U milionima godina od događaja GRB170817A, ovo zračenje je ispunilo cijelu galaksiju.

ESO/L. Calçada/M. Kornmesser

Prvi put u istoriji naučnici su zabeležili gravitacionim talasima od spajanja dviju neutronskih zvijezda - supergustih objekata s masom našeg Sunca i veličinom Moskve. Naredni prasak gama zraka i kilonova prasak je posmatralo oko 70 zemaljskih i svemirskih opservatorija - mogli su da vide proces sinteze teških elemenata koji su predvideli teoretičari, uključujući zlato i platinu, i potvrde tačnost hipoteza o prirodu tajanstvenih kratkih gama-zraka, javlja pres služba saradnje LIGO/Virgo, European Southern Observatory i Los Cumbres Observatory. Rezultati posmatranja mogu baciti svjetlo na svemir i u Univerzumu.

Ujutro 17. avgusta 2017. (u 8:41 po vremenu istočne obale, kada je u Moskvi bilo 15:41), automatski sistemi na jednom od dva detektora u opservatoriji gravitacionih talasa LIGO detektovali su dolazak gravitacionog talas iz svemira. Signal je označen kao GW170817, što je peti put da su gravitacijski valovi otkriveni otkako su prvi put otkriveni 2015. godine. Samo tri dana ranije, opservatorija LIGO je prvi put detektovala gravitacioni talas zajedno sa evropskim projektom Virgo.

Međutim, ovoga puta, samo dvije sekunde nakon gravitacionog događaja, Fermi svemirski teleskop snimio je bljesak gama zraka na južnom nebu. Gotovo u istom trenutku, evropsko-ruska svemirska opservatorija INTEGRAL ugledala je bljesak.

LIGO-ovi automatizovani sistemi za analizu podataka zaključili su da je podudarnost ova dva događaja krajnje malo verovatna. Tokom pretresa dodatne informacije Otkriveno je da je i drugi LIGO detektor video gravitacioni talas, ali ga nije detektovala Evropska gravitaciona opservatorija Virgo. Astronomi širom svijeta bili su u pripravnosti - mnoge opservatorije, uključujući Evropsku južnu opservatoriju i svemirski teleskop Hubble, počele su da traže izvor gravitacionih talasa i praska gama zraka.

Promjena svjetline i boje kilonova nakon eksplozije

Zadatak nije bio lak - kombinovani podaci iz LIGO/Virgo, Fermi i INTEGRAL omogućili su da se ocrta površina od 35 kvadratnih stepeni - ovo je približna površina od nekoliko stotina lunarnih diskova. Samo 11 sati kasnije, mali teleskop Swope sa ogledalom dugim metar koji se nalazi u Čileu napravio je prvu sliku navodnog izvora - izgledao je kao vrlo sjajna zvijezda pored eliptične galaksije NGC 4993 u sazviježđu Hidra. U narednih pet dana, svjetlina izvora je opala za faktor 20, a boja je postepeno prelazila iz plave u crvenu. Sve to vrijeme objekt je promatran brojnim teleskopima u rasponu od rendgenskih zraka do infracrvenih, sve dok u septembru galaksija nije bila preblizu Suncu i postala nedostupna za posmatranje.

Naučnici su zaključili da je izvor baklje bio u galaksiji NGC 4993 na udaljenosti od oko 130 miliona svjetlosnih godina od Zemlje. Ovo je neverovatno blizu, do sada su nam gravitacioni talasi dolazili sa udaljenosti od milijardi svetlosnih godina. Zahvaljujući ovoj blizini, mogli smo ih čuti. Izvor vala bilo je spajanje dvaju objekata s masama u rasponu od 1,1 do 1,6 solarnih masa - to su mogle biti samo neutronske zvijezde.

Fotografija izvora gravitacionih talasa - NGC 4993, blic je vidljiv u centru

VLT/VIMOS. VLT/MUSE, MPG/ESO

Sam prasak je "zvučao" jako dugo - oko 100 sekundi spajanja crnih rupa proizvela su rafale u trajanju od djelića sekunde. Par neutronskih zvijezda kružio je oko zajedničkog centra mase, postepeno gubeći energiju u obliku gravitacijskih valova i približavajući se. Kada se razmak između njih smanjio na 300 kilometara, gravitacijski valovi su postali dovoljno snažni da padnu u zonu osjetljivosti gravitacijskih detektora LIGO/Virgo. Kada se dvije neutronske zvijezde spoje u jedan kompaktni objekt (neutronska zvijezda ili crna rupa), dolazi do snažnog praska gama zračenja.

Astronomi takve eksplozije gama zraka nazivaju kratkim gama zracima teleskopi ih ​​detektuju otprilike jednom sedmično. Ako je priroda dugih rafala gama zraka jasnija (njihovi izvori su eksplozije supernove), onda nije bilo konsenzusa o izvorima kratkih rafala. Postojala je hipoteza da nastaju spajanjem neutronskih zvijezda.

Sada su naučnici po prvi put uspjeli potvrditi ovu hipotezu, jer zahvaljujući gravitacijskim valovima znamo masu spojenih komponenti, što dokazuje da su to neutronske zvijezde.

“Decenijama smo sumnjali da kratki gama-zraci dovode do spajanja neutronskih zvijezda. Sada, zahvaljujući podacima iz LIGO i Virgo o ovom događaju, imamo odgovor. "Gravitacijski valovi nam govore da su objekti koji se spajaju imali mase u skladu s neutronskim zvijezdama, a prasak gama zraka nam govori da je malo vjerovatno da su ti objekti crne rupe, jer sudari crnih rupa ne bi trebali proizvoditi zračenje", kaže Julie McEnery, naučnik u Fermi centru NASA Goddard Space Flight.

Osim toga, po prvi put, astronomi su dobili nedvosmislenu potvrdu postojanja kilonova (ili "makron") baklji, koje su oko 1000 puta snažnije od običnih baklji novih. Teoretičari su predviđali da bi kilonove mogle nastati spajanjem neutronskih zvijezda ili neutronske zvijezde i crne rupe.

To pokreće proces sinteze teških elemenata, zasnovan na hvatanju neutrona jezgrama (r-proces), uslijed čega su se mnogi teški elementi poput zlata, platine ili uranijuma pojavili u svemiru.

Prema naučnicima, jedna kilonova eksplozija može proizvesti ogromnu količinu zlata - do deset puta veću od mase Mjeseca. Do sada je samo jednom uočen događaj koji je .

Sada, po prvi put, astronomi su mogli da posmatraju ne samo rođenje kilonove, već i proizvode njenog "rada". Spektri dobijeni pomoću teleskopa Hubble i VLT (Very Large Telescope) pokazali su prisustvo cezijuma, telura, zlata, platine i drugih teških elemenata nastalih tokom spajanja neutronskih zvijezda.

“Do sada su podaci koje smo dobili u odličnoj saglasnosti sa teorijom. Ovo je trijumf za teoretičare, potvrda apsolutne realnosti događaja koje su zabeležile opservatorije LIGO i Virgo i izuzetno dostignuće za ESO, koji je uspeo da dobije takva zapažanja kilonove“, kaže Stefano Covino, prvi autor knjige jedan od papira u Prirodna astronomija.

Naučnici još nemaju odgovor na pitanje šta ostaje nakon spajanja neutronskih zvijezda - to bi mogla biti ili crna rupa ili nova neutronska zvijezda, osim toga, nije sasvim jasno zašto se ispostavilo da je prasak gama zraka biti relativno slab.

Gravitacioni talasi su talasi vibracija u geometriji prostor-vremena, čije je postojanje predvidela opšta teorija relativnosti. LIGO kolaboracija je prvi put prijavila njihovo pouzdano otkrivanje u februaru 2016. - 100 godina nakon Ajnštajnovih predviđanja. Možete pročitati više o tome šta su gravitacioni talasi i kako oni mogu pomoći u istraživanju svemira u našim posebnim materijalima - “” i “.

Alexander Voytyuk

Naučnici su juče, na konferenciji za novinare u Vašingtonu, zvanično objavili registraciju astronomskog događaja koji niko do sada nije zabeležio - spajanje dve neutronske zvezde. Na osnovu rezultata posmatranja objavljeno je više od 30 naučnih članaka u pet časopisa, tako da ne možemo govoriti o svemu odjednom. Evo sažetka i najvažnijih otkrića.
Astronomi su uočili spajanje dvije neutronske zvijezde i rođenje nove crne rupe. Neutronske zvijezde su objekti koji nastaju kao rezultat eksplozija velikih i masivnih (nekoliko puta težih od Sunca) zvijezda. Njihove veličine su male (obično nisu veće od 20 kilometara u prečniku), ali su njihova gustina i masa ogromne. Spajanjem dve neutronske zvezde nastala je crna rupa udaljena 130 miliona svetlosnih godina od Zemlje, objekat još masivniji i gušći od neutronske zvezde. Spajanje zvijezda i formiranje crne rupe praćeno je oslobađanjem ogromne energije u obliku gravitacionog, gama zraka i optičkog zračenja. Sve tri vrste zračenja zabilježene su zemaljskim i orbitalnim teleskopima. Gravitacioni talas su snimile opservatorije LIGO i VIRGO.
Ovaj gravitacijski talas bio je najveći energetski talas do sada uočen. Sve vrste radijacije stigle su na Zemlju 17. avgusta. Prvo, zemaljski laserski interferometri LIGO i Virgo zabilježili su periodično kompresiju i širenje prostor-vremena - gravitacijski talas koji je nekoliko puta obišao globus. Događaj koji je stvorio gravitacijski talas nazvan je GRB170817A. Nekoliko sekundi kasnije, NASA-in Fermi gama-teleskop je otkrio fotone visoke energije u opsegu gama zraka. A onda je nešto počelo: nakon što su dobili upozorenje od saradnje LIGO/Virgo, astronomi širom Zemlje prilagodili su svoje teleskope koordinatama izvora zračenja. Na današnji dan, veliki i mali, zemaljski i orbitalni teleskopi koji rade u svim dometima gledali su u jednu tačku u svemiru. Na osnovu rezultata opservacija, Univerzitet Kalifornije (Berkeley) napravio je kompjutersku simulaciju spajanja neutronskih zvijezda. Obe zvezde su, očigledno, bile malo masivnije od Sunca (ali u isto vreme mnogo manjeg poluprečnika). Ove dvije kugle nevjerovatne gustine vrtjele su se jedna oko druge, neprestano ubrzavajući. Evo kako je prošlo: Kao rezultat spajanja neutronskih zvijezda, atomi teških elemenata - zlata, uranijuma, platine - pušteni su u svemir; astronomi vjeruju da su takvi događaji glavni izvor ovih elemenata u svemiru. Optički teleskopi su prvo "vidjeli" plavu vidljivu svjetlost, a zatim ultraljubičasto zračenje, koje je ustupilo mjesto crvenom svjetlu i zračenju u infracrvenom opsegu.
Ovaj niz odgovara teorijskim predviđanjima. Prema teoriji, kada se neutronske zvijezde sudare, one gube dio svoje materije – raspršuje se oko mjesta sudara ogromnim oblakom neutrona i protona. Kada se crna rupa počne formirati, oko nje se formira akrecijski disk u kojem se čestice vrte ogromnom brzinom - toliko velikom da neke savladaju gravitaciju crne rupe i odlete. Ova sudbina čeka oko 2% materije zvezda u sudaru. Ova supstanca formira oblak oko crne rupe prečnika desetina hiljada kilometara i gustine približno jednake Sunčevoj. Protoni i neutroni koji čine ovaj oblak se drže zajedno kako bi formirali atomska jezgra. Tada počinje raspadanje ovih jezgara. Astronomi na Zemlji su nekoliko dana posmatrali zračenje raspadajućih jezgara. U milionima godina od događaja GRB170817A, ovo zračenje je ispunilo cijelu galaksiju.

Neposredno u svim opsezima spektra, plus je registrovanje gravitacionih talasa iz ovog događaja. Fotografija koju je napravio teleskop Hubble prikazuje galaksiju NGC 4993 u kojoj se to dogodilo. Žuta mrlja iznad i lijevo od centra galaksije je bljesak od spajanja. Umetci pokazuju kako se to promijenilo od 22. avgusta do 28. avgusta.

Sam gravitacioni talas dogodio se 17. avgusta ove godine, pa je zbog toga dobio naziv GW170817. Najprije ga je uhvatila VIRGO (instalacija se nakratko spojila na LIGO naučnu sesiju posmatranja), a zatim - djelić sekunde kasnije - američki detektori. Uočeni rafal je trajao skoro dva minuta! Vredi poslušati!

Ali što je najvažnije, nakon 1,7 sekundi, gama detektori na satelitima Fermi i INTEGRAL registrovali su kratak prasak gama zraka, nazvan GRB 170817A. Kako je brzo postalo jasno, radi se o povezanim događajima.

Gravitacijski detektori ne mogu baš precizno odrediti tačku praska na nebu, čak ni u ovom slučaju, kada su aktivirana tri detektora, područje nesigurnosti je bilo oko 30 kvadratnih stepeni (više od 100 lunarnih diskova), ali gama detektori mogu odrediti koordinate mnogo tačnije. Stoga je odmah bilo moguće povezati posmatrače koji rade u cijelom rasponu spektra (osim toga, analizirani su podaci sa detektora neutrina, ali nisu vidjeli ništa, kao što se, zapravo, očekivalo). I to je dovelo do nevjerovatnog otkrića - prasak i njegov naknadni sjaj mogli su se vidjeti u rendgenskom, optičkom, ultraljubičastom i infracrvenom opsegu!

Pošto su signal gravitacionog talasa i prasak gama zraka stigli gotovo istovremeno, možemo sa velikom preciznošću (otprilike 10 −15) konstatovati da je brzina prostiranja gravitacionih talasa jednaka brzini svetlosti (imajte na umu da je kašnjenje najverovatnije ne zbog razlike u brzinama, već zbog fizike generacijskog praska gama zraka). Osim toga, bilo je moguće provjeriti još nekoliko predviđanja Opće teorije relativnosti s većom preciznošću nego prije.

Prisustvo signala gravitacionog talasa omogućava direktno određivanje udaljenosti do objekata koji se spajaju. A optički mjerni podaci omogućavaju identifikaciju galaksije, odnosno omogućavaju određivanje crvenog pomaka. Zajedno, ova nezavisna mjerenja omogućavaju određivanje Hubble konstante. Do sada, međutim, nisu baš precizni - 60–80 (km/s)/Mpc. Ova tačnost je lošija nego kod brojnih drugih kosmoloških mjerenja. Međutim, važno je da se u ovom slučaju Hubble konstanta mjeri potpuno drugom nezavisnom metodom, štoviše, nezavisnom od modela (tj. nema potrebe postavljati dodatne teorijske pretpostavke da bi se dobio rezultat). Stoga se možemo nadati da će u budućnosti slični podaci o promatranju spajanja neutronskih zvijezda pomoću detektora gravitacijskih valova u galaksijama s poznatim crvenim pomakom postati izvor značajnih kosmoloških informacija.

Dakle. Na udaljenosti od 130 miliona svjetlosnih godina (40 megaparseka), dvije neutronske zvijezde spojile su se u galaksiji NGC 4993. Kao rezultat toga, došlo je do praska gravitacionog vala, a velika količina energije je oslobođena u različitim rasponima elektromagnetnog spektra.

Pored glavne baklje, astronomi su neko vreme posmatrali i takozvane kilonove (ponekad se zovu i makronove, vidi Kilonova). Ovo zračenje je povezano s raspadom radioaktivnih elemenata sintetiziranih kao rezultat spajanja neutronskih zvijezda. Sinteza se javlja kao rezultat takozvanog r-procesa, slovo “r” ovdje dolazi od riječi rapid (brz). Nakon spajanja, u ekspanzijuću materiju prodire tok neutrona i neutrina. Time se stvaraju povoljni uslovi za transformaciju jezgara elemenata u teža. Jezgra hvataju neutrone, koji se zatim mogu pretvoriti u protone unutar jezgra, uzrokujući da jezgro skoči jednu ćeliju na periodnom sistemu. Tako možete "skočiti" ne samo na olovo, već i na uranijum i torijum. Savremeni proračuni pokazuju da se većina teških elemenata (s masom većom od 140), na primjer, zlata i platine, sintetizira upravo kao rezultat spajanja neutronskih zvijezda, a ne tijekom eksplozija supernove.

Tako je iz jednog događaja dobijen veliki kompleks podataka, zanimljivih za širok spektar oblasti fizike i astrofizike:

1. Dokazana je veza između kratkih praska gama zraka i spajanja neutronskih zvijezda. Novi podaci omogućit će mnogo bolje razumijevanje fizike kratkih rafala gama zraka.
2. Bilo je moguće sprovesti odličan test brojnih predviđanja opšte relativnosti (brzina širenja gravitacionih talasa, Lorencova invarijantnost, princip ekvivalencije).
3. Dobijeni su jedinstveni podaci o sintezi elemenata pri spajanju neutronskih zvijezda.
4. Bilo je moguće dobiti direktno mjerenje Hubble konstante

Očekujemo da će nam naknadna zapažanja pomoći da sa velikom preciznošću odredimo mase i polumjere neutronskih zvijezda (što je važno za razumijevanje njihove strukture, odnosno relevantno za nuklearnu fiziku), a očekujemo i događaj u kojem će doći do spajanja dvije neutronske zvijezde. će dovesti do uočenog formiranja crne rupe. Inače, nemoguće je tačno reći šta se dogodilo kao rezultat ovog događaja (ali najvjerovatnije je nastala crna rupa).

U zaključku, napominjemo da su astronomi vrlo, vrlo sretni. Prije svega, prskanje je vrlo blizu. Drugo, vjerovatnoća da će gravitacijski talas biti praćen eksplozijom gama zraka nije velika. Nadajmo se da će astronomi i dalje imati više sreće!

Originalni članci s materijalima vezanim za otkriće mogu se pronaći na LIGO web stranici.

Sergej Popov

Po prvi put u ljudskoj istoriji, astronomi su otkrili gravitacione talase od spajanja dve neutronske zvezde. Događaj u galaksiji NGC 4993 "osjetili" su 17. avgusta gravitacijske opservatorije LIGO/Virgo. Nakon njih, u posmatranja su se pridružili i drugi astronomski instrumenti. Kao rezultat toga, događaj je posmatralo 70 opservatorija, a prema podacima posmatranja, danas je objavljeno najmanje 20 (!) naučnih članaka.

Glasine da su detektori LIGO/Virgo konačno otkrili novi događaj i da ovo nije još jedno spajanje crnih rupa proširile su se širom svijeta. društvene mreže Već je 18. avgust. Saopštenje o tome očekivalo se krajem septembra, ali su se tada naučnici ograničili samo na sledeći događaj gravitacionog talasa koji uključuje dve crne rupe - dogodio se 1,8 milijardi svetlosnih godina od Zemlje, a prvi put u istraživanju nisu učestvovali samo američki detektori. svoje posmatranje 14. avgusta, ali i evropsku Devicu, koja se dve nedelje ranije „priključila” lovu na prostorno-vremenske fluktuacije.

Novi LIGO. Izvor sa optičkim parom. Oduvaj se!

J Craig Wheeler (@ast309) 18. avgusta 2017

Nakon toga, saradnja je dobila svoju zasluženu Nobelovu nagradu za fiziku – za detekciju gravitacionih talasa i potvrdu Ajnštajnove ispravnosti u predviđanju njihovog postojanja – a sada je svetu saopštila otkriće koje je sačuvala za „slatkiše“.

Šta se tačno dogodilo?

Neutronske zvijezde su vrlo, vrlo mali i vrlo gusti objekti koji obično nastaju eksplozijama supernove. Tipičan prečnik takve zvezde je 10-20 km, a masa je uporediva sa masom Sunca (čiji je prečnik 100.000.000 puta veći), pa je gustina supstance neutronske zvezde nekoliko puta veća od gustine atomsko jezgro. Trenutno znamo za nekoliko hiljada takvih objekata, ali postoji samo jedan i po do dva tuceta binarnih sistema.

Kilonova (slična "supernovi"), čiji je gravitacioni efekat 17. avgusta zabeležio LIGO/Djevica, nalazi se u sazvežđu Hidra na udaljenosti od 130 miliona svetlosnih godina od Zemlje. Nastala je spajanjem dvije neutronske zvijezde s masama u rasponu od 1,1 do 1,6 solarnih masa. Indikacija koliko nam je ovaj događaj bio blizak je to što je signal iz spajanja binarnih crnih rupa tipično bio unutar opsega osjetljivosti LIGO detektora za djelić sekunde, signal snimljen 17. avgusta trajao je oko 100 sekundi.

"Ovo nije prva registrovana kilonova", rekao je astrofizičar Sergej Popov, vodeći istraživač na Državnom astronomskom institutu. PC. Sternberg - ali ne bi se mogli nabrojati čak ni na prstima jedne ruke, već gotovo na ušima. Bilo ih je bukvalno jedan ili dva.”

Gotovo u isto vrijeme, oko dvije sekunde nakon gravitacijskih valova, NASA-in Fermi gama-zračenje svemirski teleskop i MEĐUNARODNA laboratorija za astrofiziku gama zraka/INTEGRAL detektirali su rafale gama zraka. U narednim danima, naučnici su snimili elektromagnetno zračenje u drugim rasponima, uključujući rendgenske, ultraljubičaste, optičke, infracrvene i radio talase.

Nakon što su primile koordinate, nekoliko opservatorija je u roku od nekoliko sati moglo da započne potragu u području neba gdje se događaj navodno dogodio. Nova svjetlosna tačka nalik nova zvijezda, otkriven je optičkim teleskopima, i na kraju je oko 70 opservatorija posmatralo ovaj događaj u različitim rasponima talasnih dužina.

“Prvi put, za razliku od “usamljenih” spajanja crnih rupa, događaj “kompanije” zabilježen je ne samo gravitacijskim detektorima, već i optičkim i neutrinskim teleskopima. Ovo je prvi takav ples zapažanja oko jednog događaja”, rekao je profesor Fakulteta fizike Moskovskog državnog univerziteta Sergej Vjačanin, koji je deo grupe ruskih naučnika koji su učestvovali u posmatranju ovog fenomena pod vođstvom prof. na Fakultetu fizike Moskovskog državnog univerziteta Valerij Mitrofanov.

U trenutku sudara, glavni dio dvije neutronske zvijezde spojio se u jedan ultra gust objekat koji emituje gama zrake. Prva merenja gama zraka, u kombinaciji sa detekcijom gravitacionih talasa, potvrđuju predviđanje Ajnštajnove opšte teorije relativnosti, odnosno da gravitacioni talasi putuju brzinom svetlosti.

„U svim prethodnim slučajevima, izvor gravitacionih talasa je bio spajanje crnih rupa. Paradoksalno, crne rupe su vrlo jednostavni objekti, koji se u potpunosti sastoje od zakrivljenog prostora i stoga potpuno opisani dobro poznatim zakonima opšte relativnosti. U isto vrijeme, struktura neutronskih zvijezda, a posebno jednačina stanja neutronske materije, još uvijek je precizno nepoznata. Stoga će nam proučavanje signala neutronskih zvijezda koje se spajaju omogućiti da dobijemo ogromnu količinu novih informacija i o svojstvima superguste materije u ekstremnim uslovima”, rekao je Farit Khalili, profesor na Fakultetu fizike Moskovskog državnog univerziteta, koji je također deo grupe Mitrofanova.

Kakav je značaj ovog otkrića?

Prvo, posmatranje spajanja neutronskih zvijezda je još jedna jasna demonstracija moći astronomskih opservacija koje su pioniri LIGO i Virgo detektori.

„Ovo je rođenje nove nauke! Danas je takav dan”, rekao je Čerdaku Vladimir Lipunov, šef laboratorije za praćenje svemira Državnog instituta za avijaciju Moskovskog državnog univerziteta i šef projekta MASTER. - Zvaće se gravitaciona astronomija. Tada će sve hiljadu godina stare metode astronomije, koje su hiljade astronoma koristile hiljadama godina, postale korisne za teme o gravitacionim talasima. Sve je to do danas bila čista fizika, odnosno čak i fantazija iz ugla javnosti, a sada je to već realnost. Nova realnost."

“Prije godinu i po dana, kada su otkriveni gravitacijski talasi, novi način proučavanje Univerzuma, proučavanje prirode Univerzuma. A ova nova metoda je već za godinu i po dana pokazala svoju sposobnost da nam pruži važne, duboke informacije o raznim fenomenima u Univerzumu. Nekoliko decenija samo su pokušavali da detektuju gravitacione talase, a onda su jednom – pre godinu i po dana bili otkriveni, dobili Nobelovu nagradu, a sada je prošlo godinu i po dana i zaista se pokazalo da, osim zastave koju su svi podigli - da, Ajnštajn je bio u pravu! „Sad stvarno radi, tek na početku nauke o gravitacionoj astronomiji, pokazalo se da je toliko efikasan za proučavanje različitih fenomena u svemiru“, rekao je astrofizičar Jurij Kovaljov, šef laboratorije za fundamentalna i primenjena istraživanja relativističkih objekata Univerzum na MIPT-u, šef laboratorije, rekao je dopisniku Attičkog Fizičkog instituta Lebedev, šefu naučnog programa projekta Radioastron.

Osim toga, tokom posmatranja prikupljena je ogromna količina novih podataka. Konkretno, zabilježeno je da prilikom spajanja neutronskih zvijezda nastaju teški elementi poput zlata, platine i uranijuma. Ovo potvrđuje jednu od postojećih teorija o poreklu teških elemenata u Univerzumu. Prethodno modeliranje je već pokazalo da eksplozije supernove same po sebi nisu dovoljne za sintetizaciju teških elemenata u svemiru, a 1999. godine grupa švicarskih naučnika sugerirala je da bi spajanje neutronskih zvijezda moglo biti još jedan izvor teških elemenata. Iako su kilonove mnogo rjeđe od supernove, one mogu generirati većinu teških elemenata.

“Zamislite, nikada niste našli novac na ulici, a onda ste ga konačno našli. A ovo je hiljadu dolara odjednom”, kaže Sergej Popov. - Prvo, ovo je potvrda da se gravitacioni talasi šire brzinom svetlosti, potvrda sa tačnošću od 10 -15. Ovo je veoma važna stvar. Drugo, radi se o određenom broju čisto tehničkih potvrda niza odredbi opšte teorije relativnosti, što je veoma važno za fundamentalnu fiziku uopšte. Treće - ako se vratimo na astrofiziku - ovo je potvrda da su kratki gama-zraci spajanje neutronskih zvijezda. Što se tiče teških elemenata, naravno, nije da niko ranije nije verovao u ovo. Ali nije postojao tako sjajan skup podataka.”

A ovaj kompleks podataka već prvog dana omogućio je naučnicima da objave, prema proračunima Atika, najmanje 20 članaka (osam u Nauka, pet inča Priroda, dva in Physical Review Letters i pet u Astrophysical Journal Letters). Prema procjenama novinara Nauka, broj autora članka koji opisuje događaj otprilike odgovara trećini svih aktivnih astronoma. Radujete li se nastavku? Imamo.