Černá díra zachycena při pojídání neutronové hvězdy
Astronomové vůbec poprvé detekovali černé díry pohlcující neutronové hvězdy, podobně jako „Pac Man“ ve známé počítačové hře, a dokumentovali tak kolizi dvou nejextrémnějších a nevyzpytatelnějších objektů ve vesmíru. Detektory gravitačních vln Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) na území USA a Virgo v Itálii zachytily gravitační vlny umírající, po spirále se pohybující a nakonec kolidující neutronové hvězdy s černou dírou, a to hned ve dvou případech. Výsledky byly publikovány nedávno v Astrophysical Journal Letters.
Astronomové jsou přesvědčeni, že jejich pozorování pomohou odhalit některé ze spletitých záhad vesmíru, včetně stavebních bloků hmoty a fungování vesmíru a času.
Více než 1 000 vědců na světě bylo zapojeno do první podobné detekce, mnoho z nich bylo z Austrálie včetně Australian National University (ANU), vedoucí tento výzkum.
Profesorka Susan Scott, spoluautorka studie se sídlem na ANU Research School of Physics in the Centre for Gravitational Astrophysics, řekla, že události nastaly zhruba před miliardou roků, avšak byly tak mohutné, že jsme dnes stále ještě schopni pozorovat jejich gravitační vlny.
„Tyto kolize otřásly vesmírem a my jsme detekovali mírné vlny, které byly vyslány a putovaly naskrz prostorem,“ říká Susan Scott. „Jednotlivé kolize nemusí zrovna přicházet zároveň ze dvou hmotných a hustých objektů. Ve skutečnosti mohou být jako Pac Man, kdy černá díra postupně polyká svého průvodce – celou neutronovou hvězdu. To jsou mimořádné události a čekali jsme velmi dlouho, abychom se stali jejich svědky. Je neuvěřitelné, že se nám je nakonec podařilo zachytit.“
Jedna událost zahrnovala černou díru o hmotnosti devítinásobku hmotnosti Slunce a neutronovou hvězdu, jejíž hmotnost byla určena na dvojnásobek Slunce. Druhá událost byla způsobena kolizí černé díry 6krát hmotnější než Slunce a neutronové hvězdy s hmotností 1,5 ekvivalentu Slunce.
Profesorka Susan Scott, která je rovněž vedoucí vědeckou pracovnicí na ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav), řekla, že mezinárodní vědecký tým dříve zaregistroval mnoho jevů zahrnujících dvě kolidující černé díry a stejně tak i dvě neutronové hvězdy, které se spojily v jeden objekt.
„Nyní jsme doplnili poslední kousek skládačky prvním potvrzeným pozorováním gravitačních vln uvolněných při kolizi černé díry a neutronové hvězdy,“ říká Susan Scott. Johannes Eichholz z ANU Centre for Gravitational Astrophysics, který je také Associate Investigator with OzGrav, k tomu dodává, že popisované dvě detekce byly registrovány 5. a 15. ledna 2020.
„Tento druh detekcí je neuvěřitelně vzácný,“ říká Johannes Eichholz. „Avšak my jsme nedetekovali tyto události jednou – ale hned dvakrát v rozpětí deseti dnů. Stejně jako vlnky z těchto dvou událostí, které jsme pozorovali miliardu let po jejich vzniku, budou mít i tato zjištění hluboký dopad na naše chápání vesmíru po mnoho dalších let.“