17. srpna 2017 zachytila gravitační observatoř aLIGO (advanced Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) událost tak zběsilou, že rozvlnila časoprostor mohutnými gravitačními vlnami. Jak se brzy ukázalo, tak v této ultimátní vesmírné srážce splynuly dvě neutronové hvězdy. A v jejich srážce se zrodil objekt, který dostal vcelku srozumitelné označení GW170817.
Po detekci gravitačních vln se na objekt GW170817 zaměřily snad všechny teleskopy profesionálních astronomů. Pro pochopení toho, co se vlastně stalo, jsou ale zásadní pozorování rentgenové observatoře Chandra.
Z dat gravitační observatoře aLIGO je možné vyčíst, že ve srážce neutronových hvězd vznikl objekt o hmotnosti zhruba 2,7 Sluncí. Což je skandální. Pokud je totiž tento údaj správný, tak GW170817 je buď nejtěžší neutronová hvězda všech dob anebo nejlehčí černá díra všech dob. Dosavadní nejlehčí známá černá díra váží asi jako 4 až 5 Sluncí.
Do vyluštění působivé záhady se s dalšími kolegy pustil Dave Pooley z Trinity University v San Antoniu, Texas. Jejich klíčovým pomocníkem v tomto pátrání se stala právě rentgenová observatoř Chandra. Pokud by při události GW170817 vznikla supertěžká neutronová hvězda, tak by měla zběsile rotovat a generovat extrémně silné magnetické pole. V takovém případě by Chandra měla vidět intenzivní rentgenovou záři od narůstající bubliny vysokoenergetických částic. Jenomže Chandra nic takového u objektu GW170817 nevidí. Ergo, po splynutí neutronových hvězd tam podle všeho vznikla černá díra.
Vlastně to bylo docela legrační. Chandra nejprve usilovně lovila rentgenové záření objektu GW170817 dva a tři dny po srážce. Nenašla vůbec nic. Až následná pozorování devátý, patnáctý a šestnáctý den po srážce vedla k detekci slabého rentgenového záření. Když vědci porovnali pozorování Chandry s daty pozemní soustavy radioteleskopů Karl G. Jansky Very Large Array (VLA), tak Pooley a spol. dospěli k závěru, že detekované rentgenové záření objektu GW170817 je vlastně kompletně vytvořeno rázovou vlnou ultimátní srážky. Nenašli žádné rentgenové záření, které by pocházelo přímo z objektu GW170817.
Od Pooleyho týmu je to slovo do pranice. Teď bude nutné jejich závěry pořádně prověřit dlouhodobým pozorováním výkonnými rentgenovými a rádiovými observatořemi. Pokud by to přece jenom byla neutronová hvězda, její rentgenová a rádiová záře časem zesílí. V takovém případě by astrofyzici museli předělat teorie o struktuře neutronových hvězd, protože s tak těžkými exempláři nepočítali. Jestli ale jde o superlehkou černou díru, tak záření objektu bude slábnout, jak se bude vytrácet i rázová vlna exploze, při které se zachvěl vesmír. Zdá se, že objekt GW170817 bude bavit astrofyziky i v příštích letech.
Video: A Tour of GW170817
Video: GW170817: Observation of Gravitational Waves from a Binary Neutron Star Inspiral
Literatura
NASA 31. 5. 2018, Astrophysical Journal Letters 859: L23.