Et globalt team av astronomer har oppdaget den lyse gnisten fra to nøytronstjerner som kolliderer, og kaster lys over det tidligere ukjente opphavet til noen av universets tunge elementer.
Relatert innhold
- Hva Neutron Star Collision betyr for Dark Matter
17. august oppdaget forskere som opererte Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) en ny runde med gravitasjonsbølger. Forskere har sett slike krusninger fire ganger før, men denne siste observasjonen skilte seg fra resten: Astronomer hørte ikke bare "kvitringen" fra den gamle kollisjonen, de så et lysglimt.
«Se for deg at gravitasjonsbølger er som torden. Vi har hørt dette torden før, men dette er første gang vi også har kunnet se lynet som følger med det, sier Philip Cowperthwaite, forsker ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, i en pressemelding.
Disse forvrengningene i tidsrommet er spådd av Albert Einstein i 1916, og ble først oppdaget av forskere i 2015, og kommer fra voldelige bevegelser eller kollisjoner av himmelobjekter. Men forskere har ennå ikke klart å identifisere gjenstandene som forårsaker disse forvrengningene. I september kunngjorde forskere at de smalt inn på bølgekilden ved bruk av triangulering mellom to LIGO-observatorier i USA og det europeiske jomfruobservatoriet.
Likevel har forskere til nå i stor grad blitt stående i mørket om hvor kollisjonene oppstår. Tidligere kvitringer antas å komme fra kolliderende svarte hull, som som navnet antyder, avgir lite eller intet lys, noe som gjør dem nesten umulige å få øye på nattehimmelen.
Men denne gangen var annerledes.
Umiddelbart etter kvitringen av denne siste gravitasjonsbølgedeteksjonen registrerte NASAs Fermi Space-teleskop et glimt av gammastråling. Så forskerne begynte å sende varsler til samarbeidspartnere over hele verden om den spennende muligheten; kanskje de kunne forestille seg kollisjonen.
Nyutdannet student Charlie Kilpatrick, som opererte et teleskop i Chile, var den første som fikk øye på det: en liten flekk med lys ved siden av galaksen NGC 4993, som ligger rundt 130 millioner lysår fra Jorden. Lag som opererte 70 teleskoper på hvert kontinent (Antarktis inkludert), trente synet på denne regionen av himmelen og gransket den i en rekke bølgelengder fra røntgenstråler til radiobølger på jakt etter kilden for disse kosmiske krusningene.
Basert på observasjonene deres mener forskerne at de siste bølgene kom fra den voldelige sammenslåingen av to nøytronstjerner - de tette, døende restene av massive stjerner etter at de gjennomgikk en supernova. Forskere observerte indirekte ruskene fra kollisjonen som beveget seg så raskt at modeller antyder at de bare kunne oppnås hvis to av disse himmellegemene kolliderte. Disse to nå berømte nøytronstjernene dannet seg sannsynligvis for omtrent 11 milliarder år siden, ifølge astronomens analyse av galaksen, og har sakte drevet mot hverandre helt siden den gang.
"Dette er første gang vi kan høre dødsspiralen til to nøytronstjerner, og også se fyrverkeriet som kom fra deres sammenslåing, " Vicky Kalogera, direktør for Northwestern University senter for tverrfaglig undersøkelse og forskning i astrofysikk og en leder i LIGO Vitenskapelig samarbeid, sa på en pressekonferanse i dag om funnet.
Lysshowet fra kollisjonen holdt enda mer interessante ledetråder for å løsne. Forskere har lenge spekulert i at de tyngre elementene i universet, for eksempel gull eller platina, oppsto fra eksplosjonene, eller kilonovas, produsert av nøytronstjernefusjoner. Når man observerte lyset som kom fra NGC 4993, så astronomer beviselige bevis på stråling produsert av saken fra kilonova som avkjølet til tunge elementer. En enkelt kilonova kan produsere en hel jordverdi av disse sjeldne elementene, ifølge forskerne.
De første resultatene av denne oppdagelsen ble publisert i dag i tidsskriftet Physical Review Letters, med flere studier som kommer i løpet av en nær fremtid.
Astronomene som er involvert i denne oppdagelsen ser en lys, klangfull fremtid for såkalt "multi-messenger" astronomi, eller bruker både gravitasjonsbølger og gammeldags lys for å studere de samme hendelsene og objektene på himmelen. Som Virgo-talsmann Jo van den Brand sa på pressekonferansen: "Jeg tror dette er en demonstrasjon av hva menneskeheten kan oppnå hvis vi setter tankene på det og hvis vi samarbeider."
