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

09. 09. 2018

Gravitační vlny Neutronové hvězdy Černé díry

Astronomové 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.

GW170817, následky kolize

Obrázek naznačuje jak by mohl vypadat slupka obklopující následky kolize neutronových hvězd a proudy, které z místa vychází.

Image credit: Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF

Událost označovaná jako GW170817 (Gravitational Wave 17. 8. 2017) je zatím jedinou detekcí kolize neutronových hvězd. Pro vědce jde o nenahraditelnou možnost zkoumání jednoho místa ve vesmíru prostřednictvím gravitačních vln a elektromagnetické radiace (například světlo, rádiové vlny, gama záření). Ostatní detekce gravitačních vln byly zřejmě kolize černých děr a žádné světlo ani jiná radiace z nich neunikly. Jde o jeden z prvních případů tzv multikanálové astronomie (kromě elektromagnetické radiace a gravitačních vln lze vesmír pozorovat také neutriny).

Co se tedy stalo?
Dvě neutronové hvězdy se k sobě přiblížily natolik, že se silnou gravitací vzájemně uzamkly v tanci, kdy kolem sebe vzájemně rotovaly a zároveň s k sobě přibližovaly. Tento tanec vyústil ve splynutí těchto objektů, což vyvolalo poruchy v časoprostoru detekovatelné jako gravitační vlny. Ze dvou neutronových hvězd vznikla kolizí buďto malá černá díra, nebo masivní neutronová hvězda (z toho první možnost se jeví jako pravděpodobnější) a do okolí bylo vymrštěno množství materiálu. Ten v první fázi vytvořil kolem výsledného objektu slupku, která částečně zakryla epicentrum kolize.

Výsledný objekt zároveň začal svou gravitací vymrštěný materiál z okolí přitahovat zpátky do středu a z jeho pólů začaly vycházet proudy radiace. Podle naměřených dat tyto proudy nejprve nafoukly slupku materiálu nad póly a následně jí prošly a namířily si to do volného vesmíru. Jeden z proudů radiace míří do blízkosti Země - má odchylku jen asi 30 °.

Pozorování astronomů nejprve naznačovala, že se tyto proudy pohybují 4x rychleji než světlo. Nakonec zjistili, že jde o optický klam, který nastává, když je proud namířené téměř k pozorovateli a pohybuje se rychlostí přibližující se rychlosti světla.