Gravitační astronomové objevili jednorožce v podobě „černé neutronové hvězdy“  
Je to jako přízrak z hlubokého vesmíru. Gravitační vlny bizarně asymetrické srážky černé díry o hmotnosti 23 Sluncí odhalily existenci druhého objektu, jehož velikost odpovídá 2,6 Sluncím. Buď je to nejlehčí černá díra anebo nejtěžší neutronová hvězda, co známe. Je to další bod pro gravitační astronomii!

Černá díra nebo spíše neutronová hvězda? Kredit: Carl Knox, ARC.
Černá díra nebo spíše neutronová hvězda? Kredit: Carl Knox, ARC.

Když se v roce 2016 zrodila gravitační astronomie, tak mnozí očekávali, že to bude pořádná jízda. A měli pravdu. Je to vážně jízda. Tým gravitačních astronomů z Institute of Cosmology and Gravitation na britské University of Portsmouth společně s dalšími kolegy hlásí zásadní objev, který by mohl změnit náš pohled na černé díry a neutronové hvězdy.

 

Ve vesmíru jsou hvězdy rozmanitých hmotností. Když ty masivní hvězdy dospějí ke konci svého krátkého života, tak se mohou zhroutit do neutronové hvězdy. A pokud jsou gigantické, tak skončí v bizarní gravitační singularitě černé díry. Problém je v tom, že zatím přesně nevíme, z jak těžkých hvězd vznikají černé díry a z jakých nevznikají. A tato nejistota panuje na obou koncích spektra hmotnosti hvězd, které se hroutí do černých děr.

 

Laura Nuttall. Kredit: University of Portsmouth.
Laura Nuttall. Kredit: University of Portsmouth.

Pokud jde o ty nejtěžší hvězdy, astronomové předpokládají, že hvězdy o hmotnosti nad 130 Sluncí a možná již nad 45 Sluncí končí život apokalyptickými mechanismy supernovy párové nestability (pair-instability supernova). Ve výhni termojaderné anihilace takové supernovy nakonec nezůstane vůbec nic. Na opačném konci spektra hmotností se nacházejí nejlehčí známé černé díry, jejichž hmotnost je kolem 5 Sluncí. Nejtěžší známé neutronové hvězdy přitom mají hmotnost zhruba 2,5 Sluncí. Vědci v tomto případě mluví o „upper“ a „lower“ „mass gaps“.

 

Laura Nuttall a její početní kolegové nedávno oznámili objev objektu o hmotnosti 2,6 Sluncí, který se zjevně nachází v „lower mass gap“, tedy v zemi nikoho mezi neutronovými hvězdami a černými dírami. Jeho existenci vyčetli z gravitačních vln, které detekovaly gravitační observatoře Advanced LIGO a Virgo. Jak říká Nuttall, je to extrémně vzrušující. Něco našli, ale přesně nevědí, co vlastně je. Jako kdyby to byl jednorožec. Jde spíše o nejlehčí černou díru historie anebo nejtěžší neutronovou hvězdu historie? Anebo je to snad ještě něco jiného? Britští BBC si tenhle objekt pokřtili na „black neutron star“, což dráždí fantazii příznivců vesmíru na plné obrátky.

 

Gravitační observatoř Virgo. Kredit: The Virgo collaboration.
Gravitační observatoř Virgo. Kredit: The Virgo collaboration.

Astrofyzikálního jednorožce k nám připlavily gravitační vlny, které jsou samy o sobě dost zvláštní. Pocházejí totiž ze srážky dvou výjimečně rozdílných objektů – s „jednorožcem“, jehož hmotnost je zmíněných 2,6 Sluncí, se srazila pořádná černá díra a hmotnosti 23 Sluncí. Tuto gravitační událost, která se zapsala do historie jako GW190814, detekovaly gravitační observatoře 14. srpna 2019. Výsledkem srážky je černá díra o hmotnosti cca 25 Sluncí, která se teď nachází asi 800 milionů světelných let od Sluneční soustavy.

 

Hmotnosti černých děr, které se v dotyčné srážce srazily a splynuly, se v té chvíli lišily téměř devětkrát. Jak říká další členka výzkumného týmu Vicky Kalogera z americké Northwestern University, muselo to být jako když Pac-Man sežere jednu ze svých teček. Pro dnešní teoretické modely je to velkou výzvou. Záhadu gravitační události s jednorožcem zároveň prohloubilo i to, že následná pozorování dané oblasti vesmíru, jichž se ihned po detekci gravitačních vln zúčastnily desítky teleskopů, nepřinesla vůbec nic. Tenhle jednorožec je nesmírně opatrný. Gravitační a stromové teď budou vyhlížet další podobné události, které snad více objasní povahu „jednorožce“.

 

Video: Nikhef - Gravitational Waves research at Virgo: Lock Acquisition

 

Literatura

University of Portsmouth 23. 6. 2020.

Astrophysical Journal Letters online 23. 6. 2020.

Datum: 24.06.2020
Tisk článku

Osudová přitažlivost gravitace - Begelman Mitchell, Rees Martin
 
 
cena původní: 498 Kč
cena: 418 Kč
Osudová přitažlivost gravitace
Begelman Mitchell, Rees Martin
Související články:

Vítejte ve věku gravitační astronomie     Autor: Stanislav Mihulka (12.02.2016)
Ultimátní srážka neutronových hvězd zrodila superlehkou černou díru     Autor: Stanislav Mihulka (01.06.2018)
Gravitační observatoře detekovaly záhadné gravitační vlny z Malého psa     Autor: Stanislav Mihulka (16.01.2020)



Diskuze:

Pavel Kohout,2020-06-25 00:33:27

Kolik eventů už LIGO zachytilo? Nějak to nemůžu najít. Kamarád, teoretický fyzik (ale z úplně jiné oblasti) mi tvrdí, že černé díry ani gravitační vlny neexistují (ano, docela šokantní) a že to co tenkrát zachytilo LIGO je jen šum, který zrovna náhodou koreloval... Že jeden jediný event se nepočítá... vždy se s ním hádám a argumentuji vědeckým konsenzem a on mě chce uargumentovat teoretickou fyzikou...

Odpovědět


Re:

Daniel Konečný,2020-06-25 11:24:43

Několik už jich bude. Podle všeho jim to zařízení často háže nějaké chybné signály, kde nikdo neví, odkud pochází a řeší se to tak, že se neřeší. Což je docela blbé.

Odpovědět


Re: Re:

Pavel Hudecek,2020-06-25 13:27:54

Chtělo by to víc detektorů. Čím budou koincidence z více zdrojů, tím nižší šance, že je t šum.

Odpovědět


Re:

Pavel Hudecek,2020-06-25 13:26:34

Gůglu jsem se zeptal: "ligo virgo events" Výsledek:
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_gravitational_wave_observations

Odpovědět

antihmota?

Jiří Gutman,2020-06-24 12:14:21

"Ve výhni termojaderné anihilace takové supernovy nakonec nezůstane vůbec nic." - kde se tam vezme antihmota?

Odpovědět


Re: antihmota?

Pavel K2,2020-06-24 18:22:42

Antihmota se tam vezme při párové produkci elektronů a pozitronů. Ale výsledné dokonalé rozmetání není výsledkem anihilace, ale víceméně "normální" termonukleární reakce - ta je ovšem primárně umožněna právě elektrony a pozitrony, které sníží vnitřní radiační tlak.

Odpovědět

Starší kandidát

Honza Šimek,2020-06-24 02:27:45

GW170817 už je definitivně odepsán jako černá díra?

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni




Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace