Detekce gravitačních vln z kolize neutronových hvězd umožnila výpočet stáří vesmíru novým způsobem

12. 01. 2018
Gravitační vlny Raný vesmír Neutronové hvězdy

Astronomům se podařilo odhadnout stáří vesmíru pomocí detekce gravitačních vln z kolize neutronových hvězd z loňského roku. Jde o zcela nový přístup, který doposud nebyl možný, podobná měření se totiž zatím podařilo provést jen párkrát od jejich objevení. Nový postup zatím není nijak přesný, aktuální odhadované stáří vesmíru však spadá do rozmezí daného výpočtem podle gravitačních vln. Výsledky vědecké práce byly publikovány v magazínu Nature.

Rentgenový snímek Cassiopeia A

Rentgenový snímek Cassiopeia A - pozůstatky z exploze supernovy Cassiopeia A zachycené vesmírnou observatoří NASA Chandra. Ve středu oblaku materiálu vyvrhnutého při hvězdné explozi se nachází neutronová hvězda.



Analýza stáří vesmíru vychází z detekce kolize dvou neutronových hvězd. Energie těchto vln při samotné kolizi byla větší, než energie, kterou měly gravitační vlny při detekci na Zemi, protože s uraženou vzdáleností tato energie klesá. Ke kolizi hvězd došlo v galaxii NGC4993 ve vzdálenosti asi 140 milionů světelných let, která se od nás vzdaluje díky rozpínání vesmíru. Podle publikované studie mohli vědci se znalostí těchto údajů vypočítat, kdy rozpínání vesmíru začalo: před 11,9 - 15,7 miliard let.

Ano, výsledek není příliš přesný, je to dáno určitými nejistotami, které tento experiment provází. S dalšími detekcemi podobných událostí se však bude postupně zpřesňovat. Výsledek každopádně odpovídá doposud odhadovanému stáří vesmíru, které se pohybuje kolem 13,7 miliard let. K tomuto výsledku dospěli fyzikové prostřednictvím dvou metod: z měření mikrovlnného záření z počátků vesmíru a z pohybu vzdálených galaxií.

Odhad stáří vesmíru pomocí gravitačních vln byl umožněný faktem, že šlo o detekci kolize neutronových hvězd, která byla doprovázena také uvolněním fotonů. Ostatní události, které vygenerovaly pozorované gravitační vlny byly kolize černých děr, které fotony svou masivní gravitací pohlcují. Pouze díky rozpoznání galaxie, ve které ke kolizi došlo, mohli vědci určit jak rychle se od nás vzdaluje, což je nutný předpoklad pro daný výpočet.
Líbí se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu.

Více informací k tématu
Chcete vědět o dalším článku?

Následujte nás na sociálních sítích.

Líbil se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu.

Další zprávy z kategorie Gravitační vlny

Na povrchu neutronových hvězd by mohly existovat hory vysoké až několik desítek centimetrů

18. 09. 2018 (novější než zobrazený článek)

Na povrchu neutronových hvězd by mohly existovat hory vysoké až několik desítek centimetrůNeutronové hvězdy jsou extrémní objekty, které vznikají v supernovách, jde v podstatě o jádra hvězd, která tyto obří exploze přežijí. Když vědci v počítačových simulacích zkoumali charakteristiky hmoty, ze které se neutronové hvězdy skládají, zjistili, že je pravděpodobně ještě pevnější než se doposud uvažovalo. To by mohlo vést k výraznějším nerovnostem na povrchu neutronových hvězd a potenciálně také možnosti je detekovat prostřednictvím gravitačních vln.

celý článek

Gravitační vlny z kolize neutronových hvězd naznačují, že gravitace neuniká do jiné dimenze

17. 09. 2018 (novější než zobrazený článek)

Detekce gravitačních vln způsobených kolizí neutronových hvězd v roce 2017 umožnila vědcům zkoumání vesmíru dvěma rozdílnými pohledy: gravitačními vlnami a elektromagnetickým zářením. To umožňuje ověření různých teorií založených na dosavadním pozorování vesmíru prostřednictvím elektromagnetických vln. Podle nové studie takto vědci dokázali vyvrátit jednu z teorií, která se snažila vysvětlit existenci temné energie pomocí gravitace unikající do jiné dimenze.

celý článek

Z místa kolize neutronových hvězd vychází radiace vysokou rychlostí a míří kousek od Země

09. 09. 2018 (novější než zobrazený článek)

Z místa kolize neutronových hvězd vychází radiace vysokou rychlostí a míří kousek od ZeměAstronomové nepřestávají pozorovat místo, kde v loňském roce detekovali prostřednictvím gravitačních vln první kolizi neutronových hvězd. Doposud nasbíraná data naznačují, že kolize dala vzniknout proudu elektromagnetického záření, který je velmi úzký a míří téměř k Zemi. Astronomové také postupně upřesňují, co se vlastně krátce po kolizi dělo a jak se oblast této události dál vyvíjela.

celý článek

Kolize neutronových hvězd dala vzniknout proudu radiace se zřetelnou strukturou

05. 07. 2018 (novější než zobrazený článek)

Kolize neutronových hvězd dala vzniknout proudu radiace se zřetelnou strukturouAstronomové v loňském roce poprvé detekovali kolizi neutronových hvězd, pomohla jim k tomu detekce gravitačních vln GW170817. Krátce po detekci této události zachytili také záblesk gama záření a následně také rentgenové, ultrafialové i viditelné světlo. Podle nové studie vědců z Warwick University to odpovídá relativistickému proudu hmoty, který chrlí výsledný objekt ze svých pólů směrem do blízkosti sluneční soustavy.

celý článek

Vědci odhadli maximální velikost neutronových hvězd - pouhých 27 kilometrů v průměru

27. 06. 2018 (novější než zobrazený článek)

Vědci odhadli maximální velikost neutronových hvězd - pouhých 27 kilometrů v průměruNeutronové hvězdy jsou extrémně husté objekty, které vznikají na konci života středně masivních hvězd, které explodují v supernovách. Mají hmotnost několika sluncí, ale velikost pouhých pár kilometrů v průměru. Vědcům z frankfurtské Goetheho univerzity se nyní podařilo spočítat jejich maximální velikost, která nepřesahuje 13,5 kilometrů v poloměru. Vycházeli přitom z loňské detekce gravitačních vln GW170817, které zřejmě vznikly kolizí dvou neutronových hvězd.

celý článek

Kolize dvou neutronových hvězd zrodila doposud nejmenší známou černou díru

05. 06. 2018 (novější než zobrazený článek)

Kolize dvou neutronových hvězd zrodila doposud nejmenší známou černou díruPři jedné ze 4 detekcí gravitačních vln (GW170817) v loňském roce se podařilo zachytit také elektromagnetické záření. Vědci se proto domnívají, že nešlo o kolizi černých děr jako v ostatních případech, protože by záření bylo pohlceno jejich silnou gravitací. Místo toho by mělo jít o kolizi dvou neutronových hvězd, které zřejmě daly vzniknout černé díře - doposud nejmenší známé - o hmotnosti kolem 2,7 slunečních mas. Takové jsou závěry studie publikované v magazínu Astrophysical Journal Letters.

celý článek

Gravitační vlnové pozadí by mohlo skrývat informace o vzniku vesmíru. A mnohem víc

16. 04. 2018 (novější než zobrazený článek)

Gravitační vlnové pozadí by mohlo skrývat informace o vzniku vesmíru. A mnohem vícPrvní detekcí gravitačních vln v roce 2015 se vědcům otevřela zcela nová metoda pozorování vesmíru, která doplňuje pozorování prostřednictvím elektromagnetického záření. Pomocí gravitačních vln se astronomům už povedlo identifikovat kolize velkých těles ve vesmíru jako jsou černé díry nebo neutronové hvězdy. Se zpřesňujícími se měřeními by mohli také pozorovat tzv. gravitační vlnové pozadí (gravitational wave background), které prostupuje vesmírem a obsahuje drobné deformace časoprostoru způsobené dávnými a vzdálenými událostmi z počátků vesmíru.

celý článek