Dje, në një konferencë për shtyp në Uashington, shkencëtarët njoftuan zyrtarisht regjistrimin e një ngjarje astronomike që askush nuk e kishte regjistruar më parë - bashkimin e dy yjeve neutron. Bazuar në rezultatet e vëzhgimit, më shumë se 30 artikuj shkencorë u botuan në pesë revista, kështu që nuk mund të flasim për gjithçka menjëherë. Këtu është një përmbledhje dhe zbulimet më të rëndësishme. 
Astronomët kanë vëzhguar bashkimin e dy yjeve neutron dhe lindjen e një vrime të re të zezë. Yjet neutron janë objekte që shfaqen si rezultat i shpërthimeve të yjeve të mëdhenj dhe masivë (disa herë më të rëndë se Dielli). Madhësitë e tyre janë të vogla (zakonisht nuk janë më shumë se 20 kilometra në diametër), por dendësia dhe masa e tyre janë të mëdha. Bashkimi i dy yjeve neutron krijoi një vrimë të zezë 130 milionë vite dritë nga Toka, një objekt edhe më masiv dhe më i dendur se ylli neutron. Bashkimi i yjeve dhe formimi i një vrime të zezë u shoqërua me lëshimin e energjisë së madhe në formën e rrezatimit gravitacional, rreze gama dhe optike. Të tre llojet e rrezatimit u regjistruan nga teleskopët tokësorë dhe orbitalë. Vala gravitacionale u regjistrua nga observatorët LIGO dhe VIRGO. 
Kjo valë gravitacionale ishte vala më e lartë e energjisë e vërejtur deri më tani. Të gjitha llojet e rrezatimit arritën në Tokë më 17 gusht. Së pari, interferometrat lazer me bazë tokësore LIGO dhe Virgo regjistruan ngjeshjen dhe zgjerimin periodik të hapësirë-kohës - një valë gravitacionale që rrethoi globin disa herë. Ngjarja që gjeneroi valën gravitacionale u emërua GRB170817A. Disa sekonda më vonë, teleskopi Fermi me rreze gama të NASA-s zbuloi fotone me energji të lartë në rrezen gama. Dhe më pas diçka filloi: pasi morën një paralajmërim nga bashkëpunimi LIGO/Virgo, astronomët në të gjithë Tokën rregulluan teleskopët e tyre me koordinatat e burimit të rrezatimit. Në këtë ditë, teleskopët e mëdhenj dhe të vegjël, me bazë tokësore dhe orbitale që operonin në të gjitha sferat, shikonin në një pikë të hapësirës. Bazuar në rezultatet e vëzhgimeve, Universiteti i Kalifornisë (Berkeley) bëri një simulim kompjuterik të bashkimit të yjeve neutron. Të dy yjet ishin, me sa duket, pak më masivë se Dielli (por në të njëjtën kohë shumë më të vegjël në rreze). Këto dy topa me densitet të jashtëzakonshëm rrotulloheshin rreth njëri-tjetrit, duke u përshpejtuar vazhdimisht. Ja si shkoi: Si rezultat i bashkimit të yjeve neutron, atomet e elementeve të rënda - ari, uranium, platin - u lëshuan në hapësirën e jashtme; astronomët besojnë se ngjarje të tilla janë burimi kryesor i këtyre elementeve në univers. Teleskopët optikë fillimisht "panë" dritën e dukshme blu, dhe më pas rrezatimin ultravjollcë, i cili ia la vendin dritës së kuqe dhe rrezatimit në rrezen infra të kuqe. 
Kjo sekuencë përputhet me parashikimet teorike. Sipas teorisë, kur yjet neutron përplasen, ata humbasin një pjesë të lëndës së tyre - ajo spërkatet rreth vendit të përplasjes me një re të madhe neutronesh dhe protonesh. Kur një vrimë e zezë fillon të formohet, rreth saj formohet një disk grumbullimi, në të cilin grimcat rrotullohen me shpejtësi të madhe - aq të mëdha sa disa e kapërcejnë gravitetin e vrimës së zezë dhe fluturojnë larg. Ky fat pret afërsisht 2% të lëndës së yjeve që përplasen. Kjo substancë formon një re rreth vrimës së zezë me një diametër prej dhjetëra mijëra kilometrash dhe një dendësi afërsisht të barabartë me atë të Diellit. Protonet dhe neutronet që përbëjnë këtë re ngjiten së bashku për të formuar bërthamat atomike. Pastaj fillon prishja e këtyre bërthamave. Astronomët në Tokë vëzhguan rrezatimin nga bërthamat e kalbura për disa ditë. Në miliona vjet që nga ngjarja GRB170817A, ky rrezatim ka mbushur të gjithë galaktikën.
Shkencëtarët rusë si pjesë e bashkëpunimeve LIGO dhe Virgo kanë zbuluar për herë të parë valë gravitacionale nga bashkimi i dy yjeve neutron. Kjo është ngjarja e parë kozmike e vërejtur si në valët gravitacionale ashtu edhe në ato elektromagnetike. Zbulimi u prezantua sot në konferenca për shtyp në Uashington dhe Moskë. Rezultatet do të publikohen gjithashtu në revistën Physical Review Letters.
Dy javë pasi çmimi Nobel në Fizikë iu dha tre studiuesve amerikanë për zbulimin e valëve gravitacionale, bashkëpunimi LIGO (Laser Interferometric Gravitational Wave Observatory, SHBA) dhe Virgo (një observator i ngjashëm në Itali) njoftuan se kishin zbuluar për herë të parë. valët gravitacionale kohore nga bashkimi i dy neutroneve, yjeve, dhe ky fenomen u vëzhgua në interferometrat lazer që regjistrojnë valët gravitacionale, duke përdorur observatorë hapësinorë (Integral, Fermi) dhe teleskopë me bazë tokësore që regjistrojnë rrezatimin elektromagnetik. Në total, ky fenomen u vëzhgua nga rreth 70 observatorë me bazë tokësore dhe hapësinore në mbarë botën, duke përfshirë rrjetin MASTER të teleskopëve robotikë (M.V. Lomonosov State University of Moscow).
“Zbulimi i parë i drejtpërdrejtë i valëve gravitacionale nga vrimat e zeza që përplasen nga observatori LIGO u zhvillua rreth dy vjet më parë. U hap një dritare e re drejt Universit. Tashmë sot ne shohim se çfarë mundësish të paprecedentë krijon për studiuesit ky kanal i ri për marrjen e informacionit në kombinim me astronominë tradicionale”, thotë Valery Mitrofanov, profesor në Fakultetin e Fizikës në Universitetin Shtetëror të Moskës.
Më 17 gusht, të dy detektorët LIGO zbuluan një sinjal gravitacional të quajtur GW170817. Informacioni i siguruar nga detektori i tretë i Virgjëreshës ka përmirësuar ndjeshëm lokalizimin e ngjarjes kozmike. Pothuajse në të njëjtën kohë (rreth dy sekonda pas valëve gravitacionale), Teleskopi Hapësinor Fermi-Rreze Gama i NASA-s dhe Laboratori Ndërkombëtar i Astrofizikës së Rrezeve Gama INTEGRAL (INTEGRAL) zbuluan shpërthime të rrezeve gama. Në ditët në vijim, rrezatimi elektromagnetik u regjistrua në rreze të tjera, duke përfshirë rrezet X, ultravjollcë, optike, infra të kuqe dhe valë radio.
Sinjalet nga detektorët LIGO treguan se valët gravitacionale të zbuluara u emetuan nga dy objekte astrofizike që rrotulloheshin në lidhje me njëri-tjetrin dhe ndodheshin në një distancë relativisht të afërt, rreth 130 milionë vite dritë, nga Toka. Doli se objektet ishin më pak masive se vrimat e zeza binare të zbuluara më parë nga LIGO dhe Virgo. Masat e tyre u llogaritën të jenë midis 1.1 dhe 1.6 masa diellore, e cila bie brenda gamës së masës së yjeve neutron, yjet më të vegjël dhe më të dendur. Rrezja e tyre tipike është vetëm 10-20 kilometra.
Pas marrjes së koordinatave, brenda pak orësh observatorët mundën të fillonin kërkimin e zonës së qiellit ku supozohej se kishte ndodhur ngjarja. Një pikë e re e ndritshme që i ngjan një nova u zbulua nga teleskopët optikë. Në fund të fundit, rreth 70 observatorë në Tokë dhe në hapësirë vëzhguan ngjarjen në vargje të ndryshme të gjatësisë valore. Në ditët pas përplasjes, rrezatimi elektromagnetik u regjistrua në rrezet X, ultravjollcë, optike, infra të kuqe dhe rrezet e valëve të radios.
“Për herë të parë, në kontrast me bashkimet “të vetmuara” të vrimave të zeza, një ngjarje “kompanie” u regjistrua jo vetëm nga detektorët gravitacionalë, por edhe nga teleskopët optikë dhe neutrino. Kjo është vallja e parë e tillë e rrumbullakët e vëzhgimeve rreth një ngjarjeje, "tha një profesor në Fakultetin e Fizikës të Universitetit Shtetëror të Moskës me emrin M.V. Lomonosov Sergej Vyatchanin.
Teoricienët parashikuan se bashkimi do të prodhonte një "kilonova". Ky është një fenomen në të cilin materiali i mbetur nga përplasja e një ylli neutron shkëlqen me shkëlqim dhe hidhet nga zona e përplasjes larg në hapësirë. Kjo krijon procese që krijojnë elementë të rëndë si plumbi dhe ari. Vëzhgimi i shkëlqimit të mëpasshëm të bashkimit të një ylli neutron siguron informacion shtesë rreth fazave të ndryshme të bashkimit, ndërveprimit të objektit që rezulton me mjedisin e tij dhe proceseve që prodhojnë elementët më të rëndë në Univers.
“Gjatë procesit të shkrirjes është regjistruar formimi i elementëve të rëndë. Prandaj, mund të flasim edhe për një fabrikë galaktike për prodhimin e elementeve të rënda, duke përfshirë arin, sepse është ky metal që i intereson më së shumti tokësorët. Shkencëtarët kanë filluar të propozojnë modele që do të shpjegonin parametrat e vëzhguar të këtij bashkimi," vuri në dukje Vyatchanin.
ESO/L. Calçada/M. Kornmesser
Për herë të parë në histori, shkencëtarët kanë regjistruar valë gravitacionale nga bashkimi i dy yjeve neutron - objekte super të dendura me masën e Diellit tonë dhe madhësinë e Moskës. Shpërthimi i mëpasshëm i rrezeve gama dhe shpërthimi i kilonovës u vëzhguan nga rreth 70 observatorë me bazë tokësore dhe hapësinore - ata ishin në gjendje të shihnin procesin e sintezës së elementëve të rëndë të parashikuar nga teoricienët, duke përfshirë arin dhe platinin, dhe të konfirmonin saktësinë e hipotezave rreth natyra e shpërthimeve misterioze të rrezeve gama të shkurtra, raporton shërbimi për shtyp i bashkëpunimit LIGO/Virgo, Observatori Jugor Evropian dhe Observatori Los Cumbres. Rezultatet e vëzhgimit mund të hedhin dritë mbi dhe në Univers.
Në mëngjesin e 17 gushtit 2017 (në orën 8:41 të mëngjesit me kohën e Bregut Lindor, kur ishte ora 15:41 në Moskë), sistemet automatike në një nga dy detektorët e observatorit të valëve gravitacionale LIGO zbuluan mbërritjen e një gravitacionale valë nga hapësira. Sinjali u emërua GW170817, hera e pestë që dallohen valët gravitacionale që kur u zbuluan për herë të parë në 2015. Vetëm tre ditë më parë, observatori LIGO kishte zbuluar së pari një valë gravitacionale së bashku me projektin European Virgo.
Megjithatë, këtë herë, vetëm dy sekonda pas ngjarjes gravitacionale, teleskopi hapësinor Fermi regjistroi një blic të rrezeve gama në qiellin jugor. Pothuajse në të njëjtin moment, Observatori Hapësinor Evropiano-Rus INTEGRAL pa blicin.
Sistemet e automatizuara të analizës së të dhënave të LIGO arritën në përfundimin se koincidenca e këtyre dy ngjarjeve është jashtëzakonisht e pamundur. Gjatë kërkimit për informacion shtesë, u zbulua se edhe detektori i dytë LIGO e pa valën gravitacionale, por nuk u regjistrua nga Observatori gravitacional i Virgjëreshës Evropiane. Astronomët në mbarë botën u vunë në gatishmëri - shumë observatorë, përfshirë Observatorin Jugor Evropian dhe Teleskopin Hapësinor Hubble, filluan të gjurmonin për burimin e valëve gravitacionale dhe një shpërthim të rrezeve gama.
Ndryshimi në shkëlqimin dhe ngjyrën e kilonovës pas shpërthimit
Detyra nuk ishte e lehtë - të dhënat e kombinuara nga LIGO/Virgo, Fermi dhe INTEGRAL bënë të mundur përshkrimin e një zone prej 35 gradë katrore - kjo është zona e përafërt e disa qindra disqeve hënore. Vetëm 11 orë më vonë, teleskopi i vogël Swope me një pasqyrë metër të gjatë të vendosur në Kili mori imazhin e parë të burimit të supozuar - dukej si një yll shumë i ndritshëm pranë galaktikës eliptike NGC 4993 në yjësinë Hidra. Gjatë pesë ditëve të ardhshme, shkëlqimi i burimit ra me një faktor prej 20, dhe ngjyra u zhvendos gradualisht nga blu në të kuqe. Gjatë gjithë kësaj kohe, objekti u vëzhgua nga shumë teleskopë në rangun nga rrezet X në infra të kuqe, derisa në shtator galaktika ishte shumë afër Diellit dhe u bë e paarritshme për vëzhgim.
Shkencëtarët arritën në përfundimin se burimi i shpërthimit ishte në galaktikën NGC 4993 në një distancë prej rreth 130 milionë vite dritë nga Toka. Kjo është tepër afër; deri më tani, valët gravitacionale na kanë ardhur nga distanca prej miliarda vjet dritë. Falë kësaj afërsie, ne mundëm t'i dëgjonim. Burimi i valës ishte bashkimi i dy objekteve me masa në rangun nga 1.1 në 1.6 masa diellore - këto mund të ishin vetëm yje neutron.
Foto e burimit të valëve gravitacionale - NGC 4993, një blic është i dukshëm në qendër
VLT/VIMOS. VLT/MUSE, MPG/ESO
Vetë shpërthimi "tingëlloi" për një kohë shumë të gjatë - rreth 100 sekonda; bashkimet e vrimave të zeza prodhonin shpërthime që zgjasin një pjesë të sekondës. Një palë yje neutrone rrotulloheshin rreth një qendre të përbashkët të masës, duke humbur gradualisht energjinë në formën e valëve gravitacionale dhe duke u afruar më shumë. Kur distanca midis tyre u reduktua në 300 kilometra, valët gravitacionale u bënë mjaft të fuqishme për të rënë në zonën e ndjeshmërisë së detektorëve gravitacional LIGO/Virgo. Kur dy yje neutron bashkohen në një objekt kompakt (një yll neutron ose një vrimë e zezë), ndodh një shpërthim i fuqishëm i rrezatimit gama.
Astronomët i quajnë shpërthime të tilla të rrezeve gama shpërthime të shkurtra të rrezeve gama; teleskopët me rreze gama i zbulojnë ato rreth një herë në javë. Nëse natyra e shpërthimeve të gjata të rrezeve gama është më e qartë (burimet e tyre janë shpërthimet e supernovës), atëherë nuk kishte konsensus për burimet e shpërthimeve të shkurtra. Kishte një hipotezë se ato janë krijuar nga bashkimi i yjeve neutron.
Tani shkencëtarët kanë qenë në gjendje të konfirmojnë këtë hipotezë për herë të parë, pasi falë valëve gravitacionale ne e dimë masën e komponentëve të bashkuar, gjë që dëshmon se këta janë yje neutron.
“Për dekada ne kemi dyshuar se shpërthimet e shkurtra të rrezeve gama shkaktojnë bashkimin e yjeve neutron. Tani, falë të dhënave nga LIGO dhe Virgo për këtë ngjarje, ne kemi përgjigjen. Valët gravitacionale na tregojnë se objektet e bashkuara kishin masa në përputhje me yjet neutron, dhe shpërthimi i rrezeve gama na tregon se këto objekte nuk kishin gjasa të ishin vrima të zeza, pasi përplasja e vrimave të zeza nuk duhet të prodhojë rrezatim", thotë Julie McEnery. një shkencëtar projekti në Qendrën Fermi të NASA Goddard Space Flight.
Për më tepër, për herë të parë, astronomët kanë marrë një konfirmim të qartë të ekzistencës së ndezjeve kilonova (ose "macron"), të cilat janë rreth 1000 herë më të fuqishme se ndezjet e zakonshme të novave. Teoricienët parashikuan se kilonovae mund të lindin nga bashkimi i yjeve neutron ose një ylli neutron dhe një vrimë e zezë.
Kjo nxit procesin e sintezës së elementeve të rënda, bazuar në kapjen e neutroneve nga bërthamat (r-procesi), si rezultat i të cilit shumë nga elementët e rëndë si ari, platini ose uraniumi u shfaqën në Univers.
Sipas shkencëtarëve, një shpërthim i vetëm kilonova mund të prodhojë një sasi të madhe ari - deri në dhjetë herë më shumë se masa e Hënës. Deri më tani, vetëm një herë është vërejtur një ngjarje që .
Tani, për herë të parë, astronomët ishin në gjendje të vëzhgonin jo vetëm lindjen e një kilonova, por edhe produktet e "punës" së saj. Spektrat e marra duke përdorur teleskopët Hubble dhe VLT (Very Large Telescope) treguan praninë e ceziumit, telurit, arit, platinit dhe elementëve të tjerë të rëndë të formuar gjatë bashkimit të yjeve neutron.
“Deri më tani, të dhënat që kemi marrë janë në përputhje të shkëlqyer me teorinë. Ky është një triumf për teoricienët, një konfirmim i realitetit absolut të ngjarjeve të regjistruara nga vëzhguesit LIGO dhe Virgo, dhe një arritje e jashtëzakonshme për ESO-n, e cila ishte në gjendje të merrte vëzhgime të tilla të një kilonove”, thotë Stefano Covino, autori i parë i një nga letrat në Astronomia e Natyrës.
Shkencëtarët nuk kanë ende një përgjigje për pyetjen se çfarë mbetet pas bashkimit të yjeve neutron - mund të jetë ose një vrimë e zezë ose një yll i ri neutron, përveç kësaj, nuk është plotësisht e qartë pse shpërthimi i rrezeve gama doli të të jetë relativisht i dobët.
Valët gravitacionale janë valë dridhjesh në gjeometrinë e hapësirë-kohës, ekzistenca e të cilave ishte parashikuar nga teoria e përgjithshme e relativitetit. Për herë të parë zbulimi i tyre i besueshëm u raportua nga bashkëpunimi LIGO në shkurt 2016 - 100 vjet pas parashikimeve të Ajnshtajnit. Ju mund të lexoni më shumë rreth asaj se çfarë janë valët gravitacionale dhe se si ato mund të ndihmojnë në eksplorimin e Universit në materialet tona speciale - "" dhe ".
Alexander Voytyuk
Sot, në një konferencë për shtyp në Uashington, shkencëtarët njoftuan zyrtarisht regjistrimin e një ngjarje astronomike që askush nuk e kishte regjistruar më parë - bashkimin e dy yjeve neutron. Bazuar në rezultatet e vëzhgimit, më shumë se 30 artikuj shkencorë u botuan në pesë revista, kështu që nuk mund të flasim për gjithçka menjëherë. Këtu është një përmbledhje dhe zbulimet më të rëndësishme.
Astronomët kanë vëzhguar bashkimin e dy yjeve neutron dhe lindjen e një vrime të re të zezë.
Yjet neutron janë objekte që shfaqen si rezultat i shpërthimeve të yjeve të mëdhenj dhe masivë (disa herë më të rëndë se Dielli). Madhësitë e tyre janë të vogla (zakonisht nuk janë më shumë se 20 kilometra në diametër), por dendësia dhe masa e tyre janë të mëdha.
Bashkimi i dy yjeve neutron krijoi një vrimë të zezë 130 milionë vite dritë nga Toka - një objekt edhe më masiv dhe më i dendur se ylli neutron. Bashkimi i yjeve dhe formimi i një vrime të zezë u shoqërua me lëshimin e energjisë së madhe në formën e rrezatimit gravitacional, rreze gama dhe optike. Të tre llojet e rrezatimit u regjistruan nga teleskopët tokësorë dhe orbitalë. Vala gravitacionale u regjistrua nga observatorët LIGO dhe VIRGO.
Kjo valë gravitacionale ishte vala më e lartë e energjisë e vërejtur deri më tani.
Të gjitha llojet e rrezatimit arritën në Tokë më 17 gusht. Së pari, interferometrat lazer me bazë tokësore LIGO dhe Virgo regjistruan ngjeshjen dhe zgjerimin periodik të hapësirë-kohës - një valë gravitacionale që rrethoi globin disa herë. Ngjarja që gjeneroi valën gravitacionale u emërua GRB170817A. Disa sekonda më vonë, teleskopi Fermi me rreze gama të NASA-s zbuloi fotone me energji të lartë në rrezen gama.
Në këtë ditë, teleskopët e mëdhenj dhe të vegjël, me bazë tokësore dhe orbitale që operonin në të gjitha sferat, shikonin në një pikë të hapësirës.
Bazuar në rezultatet e vëzhgimeve, Universiteti i Kalifornisë (Berkeley) bëri një simulim kompjuterik të bashkimit të yjeve neutron. Të dy yjet ishin, me sa duket, pak më masivë se Dielli (por në të njëjtën kohë shumë më të vegjël në rreze). Këto dy topa me densitet të jashtëzakonshëm rrotulloheshin rreth njëri-tjetrit, duke u përshpejtuar vazhdimisht. Ja si shkoi:
Si rezultat i bashkimit të yjeve neutron, atomet e elementeve të rënda - ari, uranium, platin - u lëshuan në hapësirën e jashtme; astronomët besojnë se ngjarje të tilla janë burimi kryesor i këtyre elementeve në univers. Teleskopët optikë fillimisht "panë" dritën e dukshme blu, dhe më pas rrezatimin ultravjollcë, i cili ia la vendin dritës së kuqe dhe rrezatimit në rrezen infra të kuqe.
Kjo sekuencë përputhet me parashikimet teorike. Sipas teorisë, kur yjet neutron përplasen, ata humbasin një pjesë të lëndës së tyre - ajo spërkatet rreth vendit të përplasjes me një re të madhe neutronesh dhe protonesh. Kur fillon të formohet një vrimë e zezë, rreth saj formohet një disk grumbullimi, në të cilin grimcat rrotullohen me shpejtësi të madhe—aq të mëdha sa disa e kapërcejnë gravitetin e vrimës së zezë dhe fluturojnë larg.
Ky fat pret afërsisht 2% të lëndës së yjeve që përplasen. Kjo substancë formon një re rreth vrimës së zezë me një diametër prej dhjetëra mijëra kilometrash dhe një dendësi afërsisht të barabartë me atë të Diellit. Protonet dhe neutronet që përbëjnë këtë re ngjiten së bashku për të formuar bërthamat atomike. Pastaj fillon prishja e këtyre bërthamave. Astronomët në Tokë vëzhguan rrezatimin nga bërthamat e kalbura për disa ditë. Në miliona vjet që nga ngjarja GRB170817A, ky rrezatim ka mbushur të gjithë galaktikën.
Sot, në disa konferenca të njëkohshme për shtyp, shkencëtarët nga observatorët gravitacional LIGO dhe Virgo, si dhe nga institucione të tjera shkencore në mbarë botën, njoftuan se në gusht të këtij viti ata ishin në gjendje për herë të parë të zbulonin valët gravitacionale të krijuara nga bashkimi. e dy yjeve neutron. Fizikanët kanë vëzhguar valët gravitacionale katër herë më parë, por në të gjitha rastet ato janë krijuar nga bashkimi i dy vrimave të zeza, jo yjeve neutron.
©ESO/L. Calçada/M. Kornmesser
Për më tepër, edhe për herë të parë në histori, një ngjarje që shkaktoi valë gravitacionale u vu re jo vetëm nga detektorët gravitacional-interferometrat, por gjithashtu u vëzhgua nga teleskopët e hapësirës dhe tokës në rreze të ndryshme (rrezet X, ultravjollcë, të dukshme, infra të kuqe dhe radio). Zbulimi jo vetëm që do të sigurojë hapin tjetër në studimin e valëve gravitacionale dhe gravitetit, por gjithashtu do të sigurojë përparime të rëndësishme në studimin e yjeve neutron. Në veçanti, ai konfirmon hipotezën e sintezës së elementeve të rënda gjatë bashkimit të yjeve neutron dhe natyrën e shpërthimeve të rrezeve gama. Zbulimi përshkruhet në një numër artikujsh të botuar në revistën Nature, Nature Astronomy, Physical Review Letters dhe Astrophysical Journal Letters.
Valët gravitacionale gjenerohen nga çdo objekt që ka masë dhe lëviz me nxitim të pabarabartë, por valët mjaft të forta që mund të zbulohen duke përdorur pajisje të krijuara nga njeriu gjenerohen gjatë bashkëveprimit të objekteve me masë shumë të madhe: vrimat e zeza, përbërësit e yjeve të dyfishtë, neutron. yjet. Vala aktuale, e quajtur GW170817, u zbulua nga të dy detektorët në observatorin gravitacional LIGO në Shtetet e Bashkuara dhe detektorin Virgo në Itali më 17 gusht të këtij viti.
Prania e tre detektorëve të vendosur në pika të ndryshme të Tokës i lejon shkencëtarët të përcaktojnë afërsisht pozicionin e burimit të valëve. Dy sekonda pasi observatorët gravitacional regjistruan valën GW170817, u vu re një blic me rreze gama në zonën ku duhej të vendosej burimi i saj. Kjo është bërë nga teleskopët hapësinorë të rrezeve gama Fermi (Teleskopi Hapësinor me rreze gama Fermi) dhe INTEGRAL (Laboratori NDËRKOMBËTAR i Astrofizikës së Rrezeve Gama). Pas kësaj, shumë observatorë tokësorë dhe hapësinorë filluan të kërkonin burimin e mundshëm të këtyre ngjarjeve. Zona e zonës së kërkimit, e përcaktuar nga të dhënat nga observatorët gravitacional dhe teleskopët e rrezeve gama, ishte mjaft e madhe, duke arritur në rreth 35 gradë katrore; disa qindra disqe të plota hënore do të përshtateshin në një pjesë të tillë të qiellit, dhe numri yjet e vendosur në të janë disa milionë. Por ata megjithatë arritën të gjenin burimin e valës gravitacionale dhe shpërthimit të rrezeve gama.
I pari që e bëri këtë, njëmbëdhjetë orë pas shpërthimit të rrezeve gama, ishte teleskopi reflektues Swope që funksiononte në Observatorin Las Campanas në Kili. Pas kësaj, disa teleskopë të mëdhenj ndërprenë menjëherë programet e tyre të vëzhgimit të miratuara më parë dhe kaluan në vëzhgimin e galaktikës së vogël NGC 4993 në yjësinë Hidra, në një distancë prej 40 parsekësh nga Sistemi Diellor (rreth 130 milionë vite dritë). Kjo ngjarje shkaktoi zërat e parë për zbulimin, por shkencëtarët nuk konfirmuan asgjë zyrtarisht deri në konferencat e sotme për shtyp.
Në të vërtetë, burimi i valëve dhe rrezeve gama ishte një yll i vendosur pranë galaktikës NGC 4993. Ky yll u monitorua për disa javë nga teleskopët Pan-STARRS dhe Subaru në Hawaii, Teleskopi Shumë i Madh i Observatorit Jugor Evropian (VLT ESO ), dhe Teleskopi i Teknologjisë së Re (NTT), Teleskopi VLT Survey (VST), teleskopi MPG/ESO 2,2 metra, grupi i teleskopit ALMA (Atacama Large Milimeter/nënmilimetër) - në total, rreth shtatëdhjetë observatorë nga e gjithë bota morën pjesë në vëzhgimet, si dhe teleskopi hapësinor Hubble. "Është e rrallë që një shkencëtar të jetë dëshmitar i fillimit të një epoke të re në shkencë," tha astronomja Elena Pian e Institutit të Astrofizikës të Italisë INAF në një deklaratë për shtyp të ESO-s. "Ky është një nga ato raste!" Astronomët kishin pak kohë, pasi galaktika NGC 4993 ishte e aksesueshme për vëzhgim vetëm në mbrëmjen e gushtit; në shtator ajo u shfaq në qiell shumë afër Diellit dhe u bë e pavëzhgueshme.
Ylli i vëzhguar fillimisht ishte shumë i ndritshëm, por gjatë pesë ditëve të para të vëzhgimeve, shkëlqimi i tij u ul me një faktor prej njëzet. Ky yll ndodhet në të njëjtën distancë nga ne si galaktika NGC 4993 - 130 milionë vite dritë. Kjo do të thotë se vala gravitacionale GW170817 filloi në një distancë rekord të afërt me ne. Llogaritjet treguan se burimi i valës gravitacionale ishte bashkimi i objekteve masat e të cilave janë të barabarta me 1.1 deri në 1.6 masa diellore, që do të thotë se ato nuk mund të ishin vrima të zeza. Kështu që yjet neutron u bënë shpjegimi i vetëm i mundshëm.
Imazhi i përbërë i NGC 4993
dhe kilonova bazuar në të dhënat nga shumë instrumente ESO
©ESO
Gjenerimi i valëve gravitacionale nga yjet neutrone ndjek të njëjtin skenar si gjatë bashkimit të vrimave të zeza, vetëm valët e krijuara nga yjet neutron janë më të dobëta. Ndërsa orbitojnë rreth një qendre të përbashkët graviteti në një sistem binar, dy yjet neutron humbin energjinë duke emetuar valë gravitacionale. Prandaj, ato gradualisht afrohen derisa të bashkohen në një yll neutron (ekziston mundësia që gjatë bashkimit të shfaqet edhe një vrimë e zezë). Bashkimi i dy yjeve neutron shoqërohet nga një shpërthim që është shumë më i shndritshëm se një nova normale. Astronomët propozojnë emrin kilonova për të. Gjatë bashkimit, një pjesë e masës së dy yjeve shndërrohet në energjinë e valëve gravitacionale, të cilat këtë herë u vunë re nga shkencëtarët tokësorë.
Edhe pse yjet kilonova ishin parashikuar më shumë se 30 vjet më parë, rasti aktual është zbulimi i parë i një ylli të tillë. Karakteristikat e tij, të përcaktuara si rezultat i vëzhgimeve, janë në përputhje të mirë me parashikimet e bëra më parë. Bashkimi i dy yjeve neutron dhe shpërthimi i një kilonove lëshon elementë kimikë radioaktivë të rëndë, duke fluturuar larg me një të pestën e shpejtësisë së dritës. Gjatë disa ditëve - më shpejt se çdo shpërthim tjetër yjor - ngjyra e kilonovës ndryshon nga blu e ndezur në të kuqe. "Kur spektri i objektit u shfaq në monitorët tanë, kuptova se ky ishte kalimi më i pazakontë që kisha parë ndonjëherë," thotë Stephen Smartt, i cili kreu vëzhgimet me teleskopin ESO NTT. – Nuk kam parë kurrë diçka të tillë. Të dhënat tona, si dhe ato të grupeve të tjera kërkimore, tregojnë qartë se kjo nuk ishte një supernova ose një yll i ndryshueshëm në sfond, por diçka krejtësisht e pazakontë."
Spektrat e emetimit të yllit tregojnë praninë e ceziumit dhe teluriumit, të hedhura në hapësirë gjatë bashkimit të yjeve neutron. Ky vëzhgim konfirmoi teorinë e r-nukleosintezës (procesi r, një proces i shpejtë i kapjes së neutroneve) të formuluar më parë nga astrofizikanët në thellësitë e objekteve yjore super të dendura. Elementet kimike të formuara gjatë bashkimit të yjeve neutron u shpërndanë në hapësirë pas shpërthimit të kilonovës.
Një teori tjetër e astronomëve është konfirmuar, sipas së cilës shpërthimet e shkurtra të rrezeve gama ndodhin gjatë bashkimit të yjeve neutron. Kjo ide është shprehur për një kohë të gjatë, por vetëm kombinimi i të dhënave nga observatorët gravitacional LIGO dhe Virgo me vëzhgimet e astronomëve bëri të mundur verifikimin përfundimisht të saktësisë së tij.
“Deri më tani, të dhënat që kemi marrë janë në përputhje të shkëlqyer me teorinë. Ky është një triumf për teoricienët, një konfirmim i realitetit absolut të ngjarjeve të regjistruara nga LIGO-VIRGO dhe një arritje e jashtëzakonshme për ESO-n, e cila ishte në gjendje të merrte vëzhgime të tilla të një kilonova. – thotë astronomi Stefano Covino.