Spalio 18, 2017
When stars collide. Stebėtas dviejų neutroninių žvaigždžių susidūrimas keičia mūsų požiūrį į Visatą
This illustration shows the hot, dense, expanding cloud of debris stripped from two neutron stars just before they collided. Within this neutron-rich debris, large quantities of some of the universe's heaviest elements were forged, including hundreds of Earth masses of gold and platinum. This represents the first time scientists detected light tied to a gravitational-wave event, thanks to two merging neutron stars in the galaxy NGC 4993, located about 130 million light-years from Earth in the constellation Hydra. © Foto: Image Credit: NASA Goddard Space Flight Center/CI Lab.

Mokslininkai pirmą kartą turėjo galimybę stebėti dviejų itin didelio tankio neutroninių žvaigždžių susidūrimą, apie kurį liudijo prieš 130 mln. metų jo paleistos smūgio bangos ir šviesos blyksniai.

Ši proga leidžia įminti keletą seniai juos kamavusių paslapčių – atskleidė sunkiųjų metalų Žemėje ir Visatoje kilmę ir palydovų fiksuojamų slaptingų radiacijos pliūpsnių šaltinį, nurodė mokslininkai.

„Tikra akimirka sušukti eureka“, „Viskas, ko visuomet tikėjausi“, „Svajonė tapo realybe“, – šiaip gana santūrūs mokslininkai pirmadienį nėrėsi iš kailio, kad apibūdintų savo jausmus dėl „vienintelį kartą gyvenime“ galinčio ištikti įvykio.

Hiperbolizuotų posakių srautą sukėlė dviejų neįsivaizduojamai tankių neutroninių žvaigždžių susidūrimas prieš 130 mln. metų, kai Žemėje viešpatavo Tyrannosaurus rex.

Šio kosminio susidūrimo žinia sklido per erdves ir pasiekė Žemę šiemet rugpjūčio 17 dieną lygiai 12 val. 47 min. Grinvičo (15 val. 47 min. Lietuvos) laiku, išjudinęs slaptą, bemiegį, kelias savaites trukusį žvaigždžių stebėjimo „žaibo karą“, į kurį buvo įtraukta šimtai teleskopų, tūkstančiai astronomų ir astrofizikų visame pasaulyje.

Tartum vienu metu puolė veikti visas lig šiol miegojęs superšnipų tinklas.

Apie žvaigždžių susidūrimus galima sužinoti dviem būdais: iš jo Einšteino laiko ir erdvės terpėje sklinda vadinamosios gravitacinės bangos, taip pat visas elektromagnetinis šviesos spektras – nuo gama spindulių iki radijo bangų.

Gravitacines bangas mokslininkai buvo patikę jau keturis kartus, ir tai anksčiau šį mėnesį buvo pagerbta Nobelio fizikos premija.

Tačiau tie juodųjų skylių susidūrimo sukelti įvykiai trunka vos kelias sekundes ir jų nepastebi nei Žemėje, nei orbitoje esantys teleskopai.

Neutroninėms žvaigždėms susidūrus, viskas būna kitaip. Šiuo atveju gravitacines bangas aptiko dvi JAV esančios observatorijos LIGO, bei viena Italijoje – „Virgo“. Koks nustebimas – bangos sklido net 100 sekundžių. Nepraėjus nė dviem sekundėmis,vienas NASA palydovų užfiksavo gama spindulių pliūpsnį.

Nedelsiant buvo pagalvota, kad abu atvejai beveik užtikrintai susieti su vienu ir tuo pačiu šaltiniu.

„Pirmą kartą mes stebėjome astrofizinį kataklizmą – tiek gravitacinėmis, tiek elektromagnetinėmis bangomis“, – sakė LIGO direktorius Davidas Reitze (Deividas Reicas), Kalifornijos technologijos instituto (Caltech) profesorius.

Eureka

Pirminiai skaičiavimai susiaurino zoną, kurioje turėjo įvykti šis reiškinys, iki penkių ar šešių galaktikų dangaus ruožo, tačiau astronomai turėjo laukti, kol sutems, ir tik tada tęsti paieškas.

Galiausiai, apie 22 val. Grinvičo (1 val. Lietuvos) laiku, teleskopas šiaurinėje Čilės dykumoje aptiko tą reiškinį: žvaigždės susidūrė galaktikoje, vadinamoje NGC 4993.

Stephenas Smarttas (Stivenas Smartas), vadovavęs stebėjimams Europos Pietų Observatorijoje, sakė buvęs sužavėtas, kai jo ekranus nušvietė spektras. „Niekada nemačiau nieko panašaus“, – pasakojo jis.

Hubble Watches Star Clusters on a Collision Course. Astronomers using data from NASA's Hubble Space Telescope caught two clusters full of massive stars that may be in the early stages of merging. The 30 Doradus Nebula is 170,000 light-years from Earth. What at first was thought to be only one cluster in the core of the massive star-forming region 30 Doradus has been found to be a composite of two clusters that differ in age by about one million years. The entire 30 Doradus complex has been an active star-forming region for 25 million years, and it is currently unknown how much longer this region can continue creating new stars. Smaller systems that merge into larger ones could help to explain the origin of some of the largest known star clusters. The Hubble observations, made with the Wide Field Camera 3, were taken Oct. 20-27, 2009. The blue color is light from the hottest, most massive stars; the green from the glow of oxygen; and the red from fluorescing hydrogen. Image Credit: NASA, ESA, and E. Sabbi (ESA/STScI). Hubble Watches Star Clusters on a Collision Course. Astronomers using data from NASA's Hubble Space Telescope caught two clusters full of massive stars that may be in the early stages of merging. The 30 Doradus Nebula is 170,000 light-years from Earth. What at first was thought to be only one cluster in the core of the massive star-forming region 30 Doradus has been found to be a composite of two clusters that differ in age by about one million years. The entire 30 Doradus complex has been an active star-forming region for 25 million years, and it is currently unknown how much longer this region can continue creating new stars. Smaller systems that merge into larger ones could help to explain the origin of some of the largest known star clusters. The Hubble observations, made with the Wide Field Camera 3, were taken Oct. 20-27, 2009. The blue color is light from the hottest, most massive stars; the green from the glow of oxygen; and the red from fluorescing hydrogen. Image Credit: NASA, ESA, and E. Sabbi (ESA/STScI).

Visi mokslininkai buvo priblokšti.

„Šis įvykis buvo tikras eureka momentas, – sakė Kardifo universiteto Gravitacinės fizikos grupės vadovas Bangalore'as Sathyaprakashas (Bangaloras Satiaprakašas). – 12 valandų po to buvo neabejotinai pačios geriausios mano mokslinėje karjeroje.“

„Retai būna, kad mokslininkas turėtų galimybę paliudyti naują erą pačioje jos pradžioje – dabar kaip tik toks atvejis“, – sakė astronomė Elena Pian iš Nacionalinio astrofizikos instituto Romoje.

Jungtinėse Valstijose įkurtoje Lazerio interferometro gravitacijos bangų observatorijoje (LIGO) astronomai ištisus dešimtmečius ruošėsi itin retai galimybei išvysti neutroninių žvaigždžių susidūrimą.

„Negalima pasakoti draugams“

„Tą rytą išsipildė visos mūsų svajonės“, – sakė LIGO astrofizinių duomenų analizės vadovas Alanas Weinsteinas (Alanas Veinsteinas).

„Šis atradimas buvo viskas, ko visuomet tikėjausi, sudėta į vieną įvykį“, – sakė Kardifo universiteto astrofizikas Francesco Pannarale (Franseskas Panaralė).

Šiems ir tūkstančiams kitų mokslininkų žvaigždžių susidūrimas, žymimas kodu GW170817 taps vienu iš tų momentų, apie kuriuos jie klausinės vienas kito: „Ar pameni, kur tada buvai?“

„Sėdėjau stomatologo kėdėje, kai gavau žinutę, – pasakojo Prancūzijos Nacionalinio tyrimų centro astrofizikas Benoit Moursas (Benua Mursas). – Pašokau ir išskubėjau į savo laboratoriją.“

Kardifo universiteto gravitacinės fizikos grupės vadovas ir LIGO komandos narys Patrickas Suttonas (Patrikas Sutonas) pasakojo, kad buvo įstrigęs tolimojo susisiekimo autobuse ir mėgino perskaityti šimtus laiškų, užplūdusių jo elektroninio pašto dėžutę.

Įsibėgėjus kalboms astronomų bendruomenėje ir už jos ribų, mokslininkai skubėjo parengti pirmuosius straipsnius, kurie pasirodė pirmadienį. Įtakingiausiuose moksliniuose žurnaluose pasirodė keliolika straipsnių su pirmaisiais duomenimis apie tą svarbų įvykį.

„Išgerta nemažai pintų (alaus), vyno ar šampano taurių; žinoma, privačiai, nes mes negalėjome to niekam pasakoti“, – M. Suttonas sakė naujienų agentūrai AFP.

Tačiau jis negalėjo atsispirti nepapasakojęs šios naujienos savo 12-mečiui sūnui, besidominčiam fizika.

„Jis pažadėjo tai laikyti paslaptyje. Negalėjo to pasakoti draugams“, – pridūrė mokslininkas.

BNS inf

Raktažodžiai: DangusŽemėVisadaWow

Straipsnio komentarai

Tokių komentarų nerasta
Tokių komentarų nerasta
Tokių komentarų nerasta
Tokių komentarų nerasta

Panašūs straipsniai