sudar zvijezda

Einsteinov misterij: Otkrivene pukotine u prostoru i vremenu iz potencijalno nove klase svemirskih sudara

  • Autor: Mladen Smrekar
  • Zadnja izmjena 14.01.2020 09:20
  • Objavljeno 14.01.2020 u 09:20
Izgleda da sudar neutronskih zvijezda male mase, koji proizvodi kilonove, za posljedicu ima potpuno drugačije rezultate od sudara masivnih neutronskih zvijezda

Izgleda da sudar neutronskih zvijezda male mase, koji proizvodi kilonove, za posljedicu ima potpuno drugačije rezultate od sudara masivnih neutronskih zvijezda

Izvor: Licencirane fotografije / Autor: National Science Foundation / LIGO / Sonoma State University /A. Simonnet

Znanstvenici vjeruju da su ovi poremećaji u tkivu svemira nastali zbog sudara dviju neutronskih zvijezda

Istraživači gravitacijsko-valnog opservatorija LIGO tvrde da su otkrili pukotine u prostor-vremenu. Smatraju da su ovi posebni poremećaji u tkivu svemira, primijećeni u travnju 2019. godine, nastali nakon sudara dviju neutronskih zvijezda, super-gustih ostataka mrtvih zvijezda. Ako je tome tako, to znači da je riječ o drugom ikad zabilježenom sudaru neutronskih zvijezda. No ovaj je potpuno drugačiji od prvog.

Nakon što je otkriven 2017. godine, teleskopi su se okrenuli prema mjestu prvog sudara. Znanstvenici su proučavali njegove posljedice u vidljivoj svjetlosti, radio valovima, X-zrakama i gama zrakama. Ali ovaj put, u prostor-vremenu nisu pronašli nikakve znakove sudara, osim njegovih pukotina.

To je navelo astrofizičare da pomisle kako su otkrili potpuno novu klasu kataklizmičkih događaja u dubokom svemiru; onu u kojoj se neutronske zvijezde sastaju i odmah ruše u crnu rupu, ne ostavljajući za sobom nikakav trag.

Simulacija sudara dvije neutronske zvijezde

Izvor: Društvene mreže / Autor: CoRe - Computational Relativity

Pukotine u prostor-vremenu nazivaju se gravitacijskim valovima. Obično dolaze iz dalekih sudara između masivnih objekata, poput crnih rupa i neutronskih zvijezda. Još je Albert Einstein predvidio taj fenomen, ali nije mislio da će gravitacijski valovi ikad biti otkriveni. Izgledali su preslabo da bi se mogli pokupiti na Zemlji usred sve buke i vibracija.

U kasnim devedesetima u Washingtonu i Louisiani izgrađena su LIGO-ova postrojenja kako bi uhvatili signale za koje je Einstein mislio da ih nikad nećemo otkriti.

Spektrogram signala uhvaćenih u opservatorijima LIGO i Virgo

Spektrogram signala uhvaćenih u opservatorijima LIGO i Virgo

Izvor: Licencirane fotografije / Autor: LIGO / Virgo

Konačno, u rujnu 2015., nakon 13 godina tišine, LIGO je otkrio gravitacijske valove: signale spajanja dvije crne rupe, udaljene 1,3 milijarde svjetlosnih godina. Otkriće je otvorilo novo polje astronomije i dobilo Nobelovu nagradu za fiziku za tri istraživača koji su pomogli u začeću LIGO-a.

Od tada, LIGO i njegova talijanska pratnja Virgo identificirali su dvije druge vrste sudara. Promatračnice su zabilježile gravitacijske valove dviju neutronskih zvijezda koje su se prvi put spojile u listopadu 2017. U kolovozu 2019. LIGO i Virgo otkrili su nešto za što znanstvenici vjeruju da je crna rupa progutala neutronsku zvijezdu.

Nakon sudara neutronskih zvijezda nastaju gravitacijski valovi

Izvor: Društvene mreže / Autor: Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut)

Valovi koje je LIGO pokupio u travnju najvjerojatnije su nastali uslijed drugog sudara dviju neutronskih zvijezda, udaljenih 520 milijuna svjetlosnih godina. To je oko četiri puta dalje od događaja iz 2017. Virgo nije otkrio najnovije gravitacijske valove, vjerojatno zbog daljine. Pokupio ih je samo osjetljiviji LIGO detektor u Louisiani.

Kao rezultat toga, znanstvenici nisu dobili mnogo podataka izvan udaljenosti i mase neutronskih zvijezda. Izračunali su da su neutronske zvijezde 3,4 puta masivnije od Sunca - daleko masivnije nego što su znanstvenici smatrali mogućim.

I nešto drugo bilo je čudno: Znanstvenici nisu vidjeli nikakve gama zrake, radijacijske signale koji bi trebali stići samo nekoliko sekundi nakon gravitacijskog vala iz spajanja neutronskih zvijezda.

  • +3

LIGO, lovci na gravitacijske valove u Washingtonu i Louisiani

Izvor: Licencirane fotografije / Autor: Caltech / MIT / LIGO Lab

Znanstvenici očekuju da se neutronske zvijezde sudaraju u visokoenergetskim eksplozijama, uslijed čega će se formirati teški elementi, emitirati jaka svjetlost i gama-zračenja. Ova je eksplozija poznata kao kilonova, jer je 1000 puta sjajnija od nove, sjajnog bljeska koji emitiraju novorođene zvijezde.

Ali gama zrake su misteriozno nestale nakon sudara, a ni teleskopi nisu uočili jarko svjetlo.

"Ne znamo jesmo li propustili vidjeti kilonovu jer je uopće nije bilo ili je bila predaleko da bismo je spazili', bio je zdvojan Martin Hendry, znanstvenik LIGO i astrofizičar sa Sveučilišta u Glasgowu, u razgovoru za Business Insider. Moguće je objašnjenje to da su neutronske zvijezde bile toliko masivne da su se odmah nakon sudara srušile u crnu rupu. Takvo je objašnjenje ponudio astrofizičar Ethan Siegel novinarima Forbesa.

Japanski detektor gravitacijskih valova KAGRA

Izvor: Društvene mreže / Autor: KAGRA

Ako je istina, to bi moglo značiti da sudar neutronskih zvijezda male mase, koji proizvodi kilonove, za posljedicu ima potpuno drugačije rezultate od sudara masivnih neutronskih zvijezda, koje možda uopće neće eksplodirati.

Sudar neutronskih zvijezda iz 2017. riješilo dugogodišnju misteriju o podrijetlu većine teških elemenata u svemiru. Znanstvenici su otkrili da je u eksploziji eksplozija iskovala srebra mase 50 Zemlji, zlata mase 100 Zemlji i platine mase 500 Zemlji. Vrijednost tada nastalog zlata procijenjeno je na 100 kvatrilijardi dolara, poneku bilijardu više ili manje, ovisno o trenutnoj cijeni zlata na tržištu.

Pregled tjedna bez spama i reklama

Prijavi se na naš newsletter i u svoj inbox primaj tjedni pregled najvažnijih vijesti!