Neutrontähtede ühinemine tekitas "võimatult kiiresti" liikuvaid osakesi ({{commentsTotal}})

Gravitatsioonilainete allikas GW170817 kunstniku nägemuses.
Gravitatsioonilainete allikas GW170817 kunstniku nägemuses. Autor/allikas: James Josephides/Swinburne'i tehnikainstituut

Möödunud aastal astronoomidele silma jäänud neutrontähtede kokkupõrge ei külvanud kosmost üle vaid kullaga ja tekitanud aegruumi võbelema panevaid gravitatsioonilaineid, vaid saatis Maa suunas teele ka peaaegu valguskiirusel liikuva osakestevoo.

Vaatlusi teinud astronoomide jaoks liikus see näiliselt valgusest neli korda kiiremini. Kahe valgusaasta läbimiseks näis kuluvat sel vaid 155 päeva. "Tegelikult muidugi füüsikaseaduste vastu ei saa. Võimatuna näiv liikumiskiirus oli tingitud nurgast, mille alt õnnestus meil sündmust jälgida, osakestevoo kitsusest, ja osakeste kiirus lähenes valguse omale, moodustades sellest vähemalt 97 protsenti," selgitas voogu kirjeldanud uurimuse juhtivautor Ore Gottlieb, Tel Avivi ülikooli astronoomiadoktorant.

Kuna osakestevoog liikus valgusest vaid veidi aeglasemalt ja Maa suunas, kuid mitte otse selle poole ja ühest punktist teise liikumiseks võtab aega, jõudsid tagantpoolt vallandunud raadiolained vaatlejani varem kui esiotsast. Seeläbi tunduski liikuvat voog ristisuunas valgusest kiiremini.

Astronoomide jaoks on tehtud tähelepanekud kasulikud ka uue ja eksootilise füüsikata. Nii pakuvad need võimalikku selgitust mitmetele seni kukalt kratsima pannud nähtustele. Näiteks võimaldavad need seostada senisest kindlamalt neutrontähtede ühinemist universumi kõige energeetilisemaid valgussähvatuste – lühikeste gammakiirte pursetega. "On võimalik, et need saavad vallanduda ka teiste üliraskete kehade ühinemisel, kuid neutrontähtedega on see nüüd vähemalt minu arvates kindel," märkis Gottlieb.

Samuti aitavad möödunud augustis gravitatsioonilainete registreerimisele järgnenud paarisajal päeval tehtud vaatlused paremini mõista, mis järgneb neutrontähtede ühinemisele. Täheldatud aegruumilainetus vastas eelnevalt tehtud ennustustele, kokkupõrkele viitav gammasähvatus oodatust nõrgem. Samal ajal märkasid astronoomid, et sealtsamast lähtunud raadio- ja röntgenkiirgus muutus kokkupõrkele järgnenud kuudel üha eredamaks.

"Füüsikute võrguvaramu hakkas täituma järjepanu sellele selgitust pakkuvate töödega. Neist suure osa sai juba mõni nädal hiljem kõrvale heita, aga sealt edasi olid kahe hüpoteesi ennustused sisuliselt eristamatud," meenutas astronoom. Nagu välja tuli, läks selguse saamiseks vaja kümmet raadioteleskoopi ning nelja kuni kümme päeva kestnud vaatlusperioodi.

Tekkinud osakestevool õnnestus viimaks musta augu ümber tekkinud kookonist vabaks murda. Värvid tähistavad aine tihedust, sinine viitab kõige hõredamatele, punane kõige rohkem osakesi sisaldavatele piirkondadele. Autor: O. Ottlieb ja E. Nakar/Tel Avivi ülikool

Ilmunud töö kohaselt tekkis neutrontähtede ühinemisel suuremast osast ainest väike must auk. Osa ainest jäi selle orbiidile tiirlema, millest moodustas ajapikku selle ümber kookon. Objekti poole tagasi langenud ainest tekkisid aga laetud osakestevood. Töörühm leidis, et kui alguses hakkas kookon nende mõjul laienema, ei suutnud materjal lõpuks voogudega sammu pidada ja viimased murdsid sellest lõpuks läbi. Osakestevoost lähtuv raadiokiirgus varjutas kookoni oma alles 60 päeva pärast uue objekti tekkimist.

"Meil oli selle kõige nägemisega ikka väga palju vedamist. Arvutuste kohaselt õnnestub näha meil näha seda ühel juhul tuhandest. Me olime sellele piisavalt lähedal, et näha nii gammakiiri kui ka järelkuma. Kui oleksime paiknenud voo suhtes vaid mõne kraadi võrra teise nurga all, poleks see meil korda läinud," märkis Gottlieb.

Doktorandi hinnangul leiab kirjeldatud stsenaarium aset ilmselt kõigi neutrontähtede ühinemiste puhul. Selles veendumiseks peab aga LIGO ja Virgo gravitatsioonilainete observatoorium täheldama teisigi sarnaseid sündmusi.

Uurimus ilmus ajakirjas Nature.



ERR kasutab oma veebilehtedel http küpsiseid. Kasutame küpsiseid, et meelde jätta kasutajate eelistused meie sisu lehitsemisel ning kohandada ERRi veebilehti kasutaja huvidele vastavaks. Kolmandad osapooled, nagu sotsiaalmeedia veebilehed, võivad samuti lisada küpsiseid kasutaja brauserisse, kui meie lehtedele on manustatud sisu otse sotsiaalmeediast. Kui jätkate ilma oma lehitsemise seadeid muutmata, tähendab see, et nõustute kõikide ERRi internetilehekülgede küpsiste seadetega.
Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: