Soupis extrémních objektů, o nichž teď víme. Kredit: LIGO/VIrgo/Northwestern Univ./Frank Elavsky.

Gravitační vlny jsme poprvé s velkou slávou detekovali v roce 2015. Od té doby víme s jistotou, že se časoprostor vlní ozvěnami ultimátních srážek extrémních vesmírných objektů par excellence, jako jsou černé díry a neutronové hvězdy.

A s jídlem roste chuť. Týmy americké gravitační observatoře LIGO a evropské Virgo v těchto dnech zveřejnily katalog nových úlovků, které pocházejí z první poloviny třetí série pozorování gravitačních vln, co nese označení O3a. Tato pozorování se odehrála mezi loňským 1. dubnem a 1. říjnem (2019). Za tu dobu gravitační observatoře zachytily celkem 39 nových gravitačních událostí, což je více než jeden úlovek týdně. Společně s 11 dosavadními detekcemi, které obsahuje první katalog Gravitational-Wave Transient Catalog (GWTC-1), to dělá celkem 50 gravitačních vln, které zachytily observatoře LIGO a Virgo.

Richard O'Shaughnessy. Kredit: Center for Computational Relativity and Gravitation.

Nově vzniklý katalog gravitačních událostí OC3a rozhodně není nuda. Obsahuje několik unikátních detekcí, které rozšiřují naše porozumění černým dírám a neutronovým hvězdám. Jsou v něm zahrnuty gravitační skřeky doposud největší a také nejmenší černé díry hvězdné velikosti, jaké jsme přistihli v podobné situaci. Jejich hmotnost odpovídá 150, respektive 3 Sluncím. V katalogu je také případ splynutí dvou velmi odlišných černých děr, stejně jako několik černých děr s unikátními parametry rotace.

Řídící středisko gravitační observatoře LIGO. Kredit: Amber Stuver / Wikimedia Commons.

Jak podotýká Jacob Lange z americké Brown University, jde vlastně o mnohem komplexnější jevy, než jsme původně předpokládali. Vesmír se nám v nich předvádí ze své maximálně fascinující stránky. Podle Langa se z detekcí gravitačních vln můžeme dozvědět spoustu zajímavých věcí k fyzice a astrofyzice. Jak bude katalog gravitačních událostí, doufejme, postupně narůstat, tak se nám začne rýsovat obrázek o celé populaci černých děr a neutronových hvězd v našem širokém vesmírném okolí.

Podle Daniela Wysockiho z americké University of Wisconsin-Milwaukee je to očividně podstatné navýšení počtu doposud známých gravitačních událostí. S takovým počtem detekcí gravitačních událostí už můžeme srovnávat tyto události s našimi fyzikálními modely a teoriemi. Gravitační pozorování splývání černých děr, a také neutronových hvězd je jako sledovat velice nákladné a na Zemi prozatím nedosažitelné experimenty. Má to význam v souvislosti s obecnou relativitou, fyzikou hvězd i chování hmoty a energie.

Richard O'Shaughnessy z amerického centra Rochester Institute of Technology's Center for Computational Relativity and Gravitation (CCRG) je přesvědčen, že jsme na počátku velkolepé éry gravitační astronomie. Během pár let budou v provozu další gravitační observatoře, pozemní i vesmírné. Máme se na co těšit.

Video: LIGO-Virgo Orrery II

Literatura

Rochester Institute of Technology 29. 10. 2020.