Úvodní strana  >  Články  >  Hvězdy  >  Výtrysk ze splynutí neutronových hvězd se šířil čtyřikrát rychleji než světlo

Výtrysk ze splynutí neutronových hvězd se šířil čtyřikrát rychleji než světlo

Umělecké ztvárnění výtrysku po splynutí dvou neutronových hvězd v galaxii NGC 4993
Autor: J.A.Biretta et al/NASA/ESA/Hubble Heritage Team/STScI/AURA/Sci-News.com

V srpnu 2017 zaznamenaly detektory gravitačních vln LIGO úkaz, který, jak se předpokládalo, byl splynutím dvou neutronových hvězd. Jev GW170817, tzv. kilonova, se stal prvním astronomickým objektem, pozorovaným zároveň v oboru gravitačních vln a elektromagnetického záření. Podle studie uveřejněné v září 2018 vedla kombinovaná rádiová pozorování využívající teleskopy Very Long Baseline Array (NSF), Karl G. Jansky Very Large Array a Robert C. Byrd Green Bank Telescope k odhalení výtrysku částic o vysoké rychlosti, které unikaly do mezihvězdného prostoru po splynutí dvou neutronových hvězd v galaxii NGC 4993, což je čočková galaxie nacházející se ve vzdálenosti zhruba 130 miliónů světelných roků.

Splynutí dvou neutronových hvězd pojmenované GW170817 vedlo k produkci gravitačních vln, které rozčeřily časoprostor. Jednalo se o první dosud pozorovaný případ detekce gravitačních vln a současně s tím i elektromagnetického záření včetně gama a rentgenového záření, viditelného světla a rádiových vln. Důsledky splynutí byly pozorovány jak observatořemi na oběžné dráze kolem Země, tak i pozemními teleskopy na celém světě.

Astrofyzikové sledovali, jak se charakteristiky zachycených vln měnily s časem a tyto změny využili jako vodítko k odhalení podstaty tohoto úkazu po splynutí neutronových hvězd. Vědci hledali odpověď na otázku, jestli byl při tomto úkazu vytvořen úzký výtrysk rychle se pohybující hmoty, směřující do mezihvězdného prostoru. To bylo velmi důležité, protože takové výtrysky jsou nutné k vytvoření typu záblesků gama záření, které podle teoretiků byly vytvořeny při splynutí dvojice neutronových hvězd.

Odpověď přišla, když Kunal Mooley z National Radio Astronomy Observatory (NRAO) a Caltech a spoluautor článku zjistil, že oblast rádiové emise ze zdroje GW170817 se pohybovala a pohyb byl tak rychlý, že pouze výtrysk (tzv. jet) může vysvětlit pozorovanou rychlost.

Naměřili jsme očividně rychlost, která byla 4× větší než rychlost světla. K této iluzi nazvané superluminální (nadsvětelná) rychlost (superluminal motion) dochází, když je výtrysk směrován do blízkosti směru k pozorovateli (k Zemi) a hmota ve výtrysku se pohybuje rychlostí blízkou rychlosti světla,“ říká Kunal Mooley.

Astronomové pozorovali objekt po dobu 75 dnů po splynutí, následně dalších 230 dnů. „Na základě naší analýzy byl tento výtrysk s největší pravděpodobností velmi úzký, nanejvýš 5° široký a byl namířen pouhých 20° od směru k Zemi,“ říká Adam Deller, vědecký pracovník na Swinburne University of Technology. „Podle našich pozorování byl materiál ve výtrysku vystřelen směrem k nám rychlostí téměř 97 % rychlosti světla.“

Superrychlý výtrysk hmoty vyvržený při splynutí neutronových hvězd Autor: Universe Today
Superrychlý výtrysk hmoty vyvržený při splynutí neutronových hvězd
Autor: Universe Today
Z toho vyplývá možnost, podle které počáteční splynutí dvou superhustých neutronových hvězd způsobilo explozi, jež urychlovala sférickou obálku látky směrem pryč. Neutronové hvězdy se po splynutí zhroutily do podoby černé díry, jejíž mohutná gravitace začala přitahovat hmotu k sobě. Tato látka vytvořila rychle rotující disk, který vygeneroval dvojici výtrysků nad oběma póly.

Jak se tento úkaz rozvíjel, data z pozorování napovídala, že výtrysk interagoval s pozůstatky exploze a vytvořil jasné „kokony“ (zámotky) expandujícího materiálu. Takové kokony expandovaly mnohem pomaleji než výtrysky. „Naše interpretace je taková, že kokony dominovaly rádiové emisi až do doby zhruba 60 dnů po splynutí neutronových hvězd, později už bylo dominantní záření výtrysku,“ říká Ore Gottlieb z Tel Aviv University.

Byli jsme šťastní, že jsme mohli pozorovat tento úkaz, protože pokud by tento výtrysk směřoval mnohem dále od Země, rádiová emise by byla příliš slabá na to, abychom ji mohli detekovat,“ dodává Gregg Hallinan z California Institute of Technology (Caltech). „Detekce vysokorychlostního výtrysku ze zdroje GW170817 velmi zesílila spojení mezi sloučenými neutronovými hvězdami a krátkodobými záblesky gama záření.“

Takovéto výtrysky musí směřovat relativně blízko Země, aby bylo možné tento krátký záblesk gama záření pozorovat,“ dodávají astronomové.

Článek byl publikován v odborném časopise Nature.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] sci-news.com
[2] universetoday.com

Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí



O autorovi

František Martinek

František Martinek

Narodil se v roce 1952. Na základní škole se začal zajímat o kosmonautiku, později i o astronomii. V roce 1978 nastoupil na Hvězdárnu Valašské Meziříčí na pozici odborného pracovníka, kde v různých funkcích pracoval až do konce února 2014. Věnoval se především popularizační a vzdělávací činnosti. Od roku 2003 publikuje krátké články o novinkách v astronomii a kosmonautice na stránkách www.astro.cz. I po odchodu do důchodu spolupracuje s valašskomeziříčskou hvězdárnou a podílí se na přípravě obsahu stránek www.astrovm.cz. Ve volném čase se věnuje rekreační turistice.

Štítky: Zdroj GW170817, Splynutí neutronových hvězd, Neutronová hvězda


50. vesmírný týden 2018

50. vesmírný týden 2018

Přehled událostí na obloze od 10. 12. do 16. 12. 2018. Měsíc bude v první čtvrti. Večer je vidět Mars, nedaleko něj Neptun a výše v Rybách je Uran. Merkur a Venuše jsou vidět ráno. Máme poslední týden vidět bez měsíčního svitu kometu 46P/Wirtanen v jejím přiblížení k Zemi. Výše na obloze je i pěkná kometa 64P/Swift-Gehrels. Sonda InSight už hýbe rukou a fotografuje okolí. U ISS zakotvila nákladní loď Dragon. Jeden ze dvou Falconů musel přistát do moře a podařilo se jej vyzvednout na pevninu. Start Delty IV Heavy z Kalifornie má odklady. Čína vyslala k Měsíci sondu Chang’e 4. Přistát má v pánvi Aitken na jihu Luny. Před 30 lety začala éra telekomunikačních družic Astra a před 25 lety začal Hubble vidět ostře.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

LBN 777 - Orlí hlava

Titul Česká astrofotografie měsíce za listopad 2018 obdržel snímek „LBN 777 – Orlí hlava“, jehož autorem je Martin Myslivec   S objekty na noční obloze je to tak. Buď mají tak trochu nudná, byť pro neznalé někdy záhadná označení jako M, NGC, LBN, IC, GUM, DUN, vdB, Arp, Ced, … a mnoho

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

kometa Wirtanen

Nové zpracování 60 snímků, zarovnáno na kometu a hvězdy.

Další informace »