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

12. 1. 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 LIVINGfUTURE na sociálních sítích.


Líbil se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu.

Další zprávy z kategorie Gravitační vlny

V Japonsku bude v prosinci spuštěn další detektor gravitačních vln KAGRA

13. 10. 2019 (novější než zobrazený článek)

K dnes fungujícím detektorům gravitačních vln LIGO ve Spojených státech a Virgo v Itálii se v prosinci připojí další v Japonsku. Detektor KAGRA (Kamioka Gravitational-Wave Detector) má podobný design a pracuje na podobném principu, přesto se v určitých parametrech od ostatních detektorů liší. S novým detektorem vědci očekávají nejen větší množství detekovaných gravitačních vln, ale také získání více informací o jejich původu.

celý článek

Gravitační vlny vycházející z černé díry krátce po jejím vzniku prozradily její hmotnost

14. 9. 2019 (novější než zobrazený článek)

Gravitační vlny vycházející z černé díry krátce po jejím vzniku prozradily její hmotnostKdyž se dvě černé díry srazí, vznikne nová, větší černá díra, která vydává vlnění podobně jako zvon, do kterého bylo udeřeno. Toto vlnění u černých děr reprezentují gravitační vlny, které vznikají nejen při samotné kolizi, ale také po ní, i když s výrazně menší intenzitou. V roce 2015 byly tyto gravitační vlny poprvé zachyceny a vědcům se tak otevřel zcela nový nástroj umožňující pozorování vesmíru kolem nás. Nová studie nyní potvrdila, že prostřednictvím gravitačních vln lze také určit hmotnost samotné černé díry a další její charakteristiky.

celý článek

V místě první detekované kolize neutronových hvězd už došlo k uklidnění jejích následků

11. 9. 2019 (novější než zobrazený článek)

V místě první detekované kolize neutronových hvězd už došlo k uklidnění jejích následkůTým astronomů vedený Wen-fai Fongovou prozkoumal následky první známé kolize neutronových hvězd. Šlo o první událost, u které byly zachyceny gravitační vlny a zároveň viditelné světlo, což vědcům dalo unikátní příležitost k prozkoumání tohoto jevu. Za pomoci Hubblova teleskopu snímali během roku a půl oblast, kde ke kolizi došlo, aby prozkoumali následky této energetické události. Na posledním snímku už zmizely následky kolize a vědci tak mohli porovnat běžný stav se samotnou kolizí.

celý článek

Nově detekované gravitační vlny zřejmě pochází z kolize černé díry a neutronové hvězdy

20. 8. 2019 (novější než zobrazený článek)

Nově detekované gravitační vlny zřejmě pochází z kolize černé díry a neutronové hvězdyObservatoře gravitačních vln LIGO a VIRGO zachytily ve středu 14. srpna gravitační vlny z události vzdálené asi 900 milionů světelných let. Z detekovaného signálu vědci odvozují, že došlo ke kolizi dvou objektů - jednoho s minimální hmotností 5 Sluncí a druhého s maximální hmotností 3 Sluncí. Podle vědců by tak mohlo jít o první detekovaný případ kolize černé díry s neutronovou hvězdou.

celý článek

Rychle rotující dvojhvězda je kandidátem na pozorování hvězdných gravitačních vln

31. 7. 2019 (novější než zobrazený článek)

Rychle rotující dvojhvězda je kandidátem na pozorování hvězdných gravitačních vlnAstronomové objevili novou dvojhvězdu, která se skládá ze dvou bílých trpaslíků, které kolem sebe rotují rychleji než jiné doposud objevené hvězdy. Podle vědců by mohlo jít o vhodného kandidáta pro pozorování gravitačních vln novými instrumenty, které budou v příštích letech uvedeny do provozu. Doposud byly detekovány gravitační vlny pocházející pouze z kolizí černých děr a neutronových hvězd.

celý článek

Začíná vývoj malého detektoru gravitačních vln, vejde se na stůl

19. 7. 2019 (novější než zobrazený článek)

Začíná vývoj malého detektoru gravitačních vln, vejde se na stůlVědci pozorují gravitační vlny od roku 2015 a jejich výzkum přinesl do astronomie revoluci. Detektory gravitačních vln ale dosahují velikosti doslova kilometrů a je jich po světě jen pár. Nový přístup k detekci gravitačních vln by však mohl vést k výrazně menším zařízením, a také detekci jiných událostí ve vzdáleném vesmíru.

celý článek

Gravitační vlny by za sebou mohly zanechávat detekovatelné stopy

15. 5. 2019 (novější než zobrazený článek)

Podle nové studie by za sebou mohly gravitační vlny zanechávat stopy, které si vesmír pamatuje dlouho po tom, co určitým místem prošly. Prostor, nebo čas by mohly být díky gravitačním vlnám velmi mírně desynchronizované, což by mohlo být detekovatelné budoucími přístroji. Samotné gravitační vlny generují velmi drobné odchylky v časoprostoru, jejichž detekce vyžaduje extrémně citlivé přístroje. Stopy, které by po sobě mohly zanechávat, jsou však ještě drobnější.

celý článek