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

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

ESA zveřejnila výsledky mise LISA Pathfinder, konceptu pro detektor gravitačních vln ve vesmíru

08. 02. 2018 (novější než zobrazený článek)

ESA zveřejnila výsledky mise LISA Pathfinder, konceptu pro detektor gravitačních vln ve vesmíruEvropská vesmírná agentura zveřejnila konečné výsledky mise LISA Pathfinder (LPF), která měla ověřit koncept detekce gravitačních vln ve vesmíru. Poslední výsledky výrazně vylepšují předběžné výstupy z roku 2016 a potvrzují proveditelnost primární mise LISA (Laser Interferometer Space Antenna). Mise LISA by měla začít v roce 2034 a jejím úkolem bude měřit fluktuace v časoprostoru způsobené kolizemi masivních objektů jako jsou černé díry nebo velké hvězdy.

celý článek

V místě loňské detekce gravitačních vln něco stále silněji září, astrofyzikové zatím neví, co by to mohlo být

21. 01. 2018 (novější než zobrazený článek)

V místě loňské detekce gravitačních vln něco stále silněji září, astrofyzikové zatím neví, co by to mohlo býtV místě, kde byla loni pomocí gravitačních vln historicky poprvé detekována kolize neutronových hvězd, zesiluje intenzita záření v rentgenových i radiových vlnových délkách. Takové chování astrofyzikové neočekávali - předpoklad byl, že emise budou postupně klesat. I když podobné události po určitou dobu svou záři zesilují, po krátké době začnou pohasínat. Nová pozorování pochází z vesmírného rentgenového teleskopu Chandra, který se po několika měsících k místu zaměřil znovu v prosinci.

celý článek

Astronomové detekovali zatím nejmenší kolizi černých děr pomocí gravitačních vln

27. 11. 2017

Astronomové detekovali zatím nejmenší kolizi černých děr pomocí gravitačních vlnVědci pracující s observatořemi LIGO a Virgo oznámili šestou detekci gravitačních vln, tentokrát ze zatím nejmenších objektů. Černé díry, které do kolize vstoupily měly 7 a 12 slunečních mas, jejich sloučením vznikla nová černá díra o hmotnosti 18 sluncí. Hmota o mase celého jednoho slunce, která přebývá, byla transformována do energie, která vytvořila detekované gravitační vlny. Poznatky byly publikovány v listopadu v magazínu The Astrophysical Journal Letters.

celý článek