Letní den 17. srpna 2017 se zapsal do historie astrofyziky. Pozemní gravitační observatoř LIGO poprvé detekovala vzájemnou srážku neutronových hvězd. Bylo to poprvé, kdy byla stejná událost zachycena gravitačními detektory a současně pozorovány pozemními i vesmírnými teleskopy klasičtějšího ražení.
Fyzik Bhupal Dev z americké Washington University in St. Louis a jeho kolegové použili pozorování této události, která nese označení GW170817, při hledání temné hmoty. Pátrají po axionech a jim podobných částicích, které sice zůstávají kandidáty na temnou hmotu, ale jejich akcie si v poslední době moc dobře nevedou.
Jak říká Dev, když se srazí dvě už tak hodně extrémní neutronové hvězdy, vznikne na určitou dobu hyperextrémní husté a žhavé cosi, co může posloužit jako továrna na exotické částice. Takový objekt je přechodně mnohem žhavější než neutronové hvězdy a asi po sekundě se zase zklidní a vytvoří buď velkou neutronovou hvězdu, nebo malou černou díru, podle hmotností neutronových hvězd, které se srazily.
Na zmíněném extrémním objekty by mohly vznikat exotické částice, pokud tedy existují a po nějaké době a daleko od místa srážky by se rozpadly na známé částice, například fotony. Dev a spol. zjistili, že by takové částice, v jejich představě axiony temné hmoty, mohly vytvořit unikátní elektromagnetické signály, které by mohly detekovat gamateleskopy, jako Fermi-LAT.
Badatelé použili data gamateleskopu Fermi-LAT, související se srážkou neutronových hvězd GW170817. Jak zatím vždy bylo pravidlem, signál axionů nenašli, ale vymezili oblast parametrů, danou pozorováním, kde axiony nemohou být. Není to sice příliš oslnivý výsledek, ale když se to tak vezme, nikdo nemá lepší. Dev je každopádně přesvědčení, že extrémní kosmické fenomény, jako právě srážky neutronových hvězd, představují slibný ekosystém, kde doposud můžeme pátrat po temné hmotě.
Video: PHENO 2021 - Dev, Bhupal
Video: Doomed Neutron Stars Create Blast of Light and Gravitational Waves
2
Literatura
Jak se podívat do nitra srážejících se neutronových hvězd?
Autor: Vladimír Wagner (27.08.2019)
Teorie všeho: Observatoř Chandra zasadila těžký úder axionům
Autor: Stanislav Mihulka (24.03.2020)
Vědci proskenovali dvě blízké neutronové hvězdy při honu na temnou hmotu
Autor: Stanislav Mihulka (24.12.2020)
Jsou za extrémní rentgenovou září Sedmi statečných neutronových hvězd axiony?
Autor: Stanislav Mihulka (24.01.2021)
Studium nitra neutronových hvězd
Autor: Vladimír Wagner (26.04.2021)
Einsteinův teleskop gravitačních vln
Autor: Vladimír Wagner (16.06.2022)
Diskuze:
Ideální plyn, kapalina, neutronová hvězda
F M,2024-03-12 15:12:27
Asi hloupý dotaz, tu matematiku samozřejmě nedávám.
Při srážce dvou neutronových hvězd v součtu hmotností nedostatečné na vytvoření černé díry, dočasně i pro ty větší. Předpokládám, že v tom galimatiáši nebude všechno probíhat úplně rovnoměrně, ať už půjde o srážky proudů hmoty setrvačností, nebo za pomoci siločar magnetického pole, budou tedy vznikat nehomogenity. Ten dotaz tedy zní: můžou vzniknout až takové které stačí na vytvoření "drobné" ČD? Pokud ano může jich být případě asi i více. Rozmetání zbytků, spíš asi ne?
Wikina mi píše schwarzschildův poloměr na hranici tedy 5 hmotností slunce cca 15km (předpokládám nerotující) a neutronové hvězdy 20km, to by se mohly lokálně ty urychlení sejít ne? Protitlak záření, bych snad vyloučil (jako znemožňující , ne ztěžující) to by ta ČD nemohla asi vzniknou ani klasický.
Děkuji
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
