V kolizích neutronových hvězd mohou vznikat těžké prvky podobně jako v supernovách

11. 9. 2019 Tým 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.

        
        
Pozorování události GW170817
Událost označená jako GW170817 byla zachycena detektory gravitačních vln LIGO a VIRGO v srpnu 2017. V následujících hodinách a dnech zachytilo na 70 observatoří po celém světě i na oběžné dráze záblesk radiace napříč spektrem vycházející ze stejného místa. Šlo o první případ tzv. multikanálové astronomie, kdy bylo pozorování v elektromagnetickém spektru doprovázeno také gravitačními vlnami, které se vesmírem šíří odlišným principem.

Pozorovaná událost byla podle vědců způsobena dvěma neutronovými hvězdami, které kolem sebe vzájemně rotovaly velkou rychlostí a postupně se přibližovaly. Nejintenzivnější gravitační vlny vznikly v momentě, kdy se obě hvězdy setkaly. V tu chvíli vznikla také kilonova - velmi zářivá exploze, která byla s několikahodinovým zpožděním zachycena také běžnými observatořemi. Během této kilonovy vzniklo množství těžkých prvků a podle odhadů také zlato a platina o hmotnosti 10 Zemí.

1,7 sekundy po gravitačních vlnách byl pozorován krátký záblesk gama záření vesmírnými observatořemi INTEGRAL a Fermi. Vědci už dříve uvažovali, že podobně krátké záblesky gama záření mohou být způsobeny kolizí neutronových hvězd, což se v tomto případě potvrdilo. Po jedenácti hodinách byl nalezen zdroj záření také ve viditelné části elektromagnetického spektra. Po 15 hodinách bylo detekováno záření ultrafialové, po devíti dnech potom rentgenové a po více než dvou týdnech také rádiové vlny.

Následky kolize neutronových hvězd
Následná pozorování naznačují, že po kolizi neutronových hvězd došlo ke vzniku hypermasivní neutronové hvězdy. Doposud však není zřejmé, zda zkolabovala do černé díry nebo existuje doteď.

Od prosince 2017 do března 2019 pozoroval místo události také teleskop Hubble. Při posledním měření z konce března tohoto roku se ukázalo, že dosvit kolize už zcela zmizel a je tak možné oddělit běžné záření od záření způsobeného událostí GW170817. Vědci totiž potřebovali znát běžné záření domácí galaxie události NGC 4993, které se mísilo se zářením z kolize.

Na 10 snímcích z Hubblova teleskopu jsou tak zachyceny následky kilonovy, které postupně utichají. Výsledek podporuje dřívější teoretické predikce vědců pro kolizi neutronových hvězd, při které měly vzniknout proudy intenzivní radiace. Právě u této události byl zřejmě takový proud poprvé detekovaný, i když nemířil přímo na Zemi. Podle vědců byl od Země odchýlen o 30°.
        Více informací