•  

    pokaż komentarz

    tekst artykułu:

    "W ostatnim tygodniu wśród astrofizyków zapanowało wielkie poruszenie. Z nieoficjalnych informacji wynika, że amerykańskie detektory LIGO zarejestrowały fale grawitacyjne wywołane zderzeniem gwiazd neutronowych. Teleskopy na całym świecie miały szukać świetlnego echa tego kosmicznego kataklizmu. Jeśli znalazłyby, byłoby to sensacyjne odkrycie. Początek nowej ery w astronomii.
    Taką wersję wydarzeń potwierdził "Wyborczej" jeden z polskich astronomów, który ma styczność z zespołami obserwatoriów grawitacyjnych - amerykańskiego LIGO oraz europejskiego Virgo. Szczegółów nie chciał jednak zdradzać przed oficjalnym komunikatem.

    Jak to mogło wyglądać. Hipotetyczny scenariusz odkrycia

    Nie jestem więc pewien wszystkiego, w szczególności daty odkrycia, ale mogę się pokusić o przedstawienie hipotetycznego scenariusza wydarzeń.
    Jest noc 15 sierpnia tego roku. Automatyczne programy, które na bieżąco analizują stan detektora fal grawitacyjnych LIGO w Hanford w stanie Waszyngton, wysyłają do operatorów mail z alarmem, że coś się dzieje. W tym samym czasie podobny alarm wszczyna oddalony o 3 tys. km bliźniaczy detektor LIGO w Livingstone w stanie Luizjana.
    Taka zbieżność alarmów może oznaczać, że detektory zanotowały ten sam sygnał z kosmosu - do Ziemi dotarły oscylacje czasoprzestrzeni wzbudzone przez jakąś odległą kosmiczną katastrofę. Fali grawitacyjnej zajmuje ledwie kilka milisekund pokonanie odległości, która dzieli oba detektory.
    Dotychczas już trzykrotnie LIGO rejestrowały fale grawitacyjne, ostatni raz w styczniu tego roku. Fale pochodziły od zlewających się ze sobą czarnych dziur, ale tym razem sygnał był nieco inny. Trwał o wiele dłużej niż ułamek sekundy jak w przypadku zderzenia dziur.
    Charakter sygnału wskazuje na to, że jego źródłem są dwie zderzające się gwiazdy neutronowe. Nikt nigdy wcześniej nie był świadkiem takiego zdarzenia
    Zaalarmowani naukowcy uruchamiają procedurę, która została przewidziana na taką okoliczność - powiadamiają obserwatoria na całym świecie.
    Kolizja gwiazd neutronowych to gigantyczna eksplozja na skalę całej galaktyki, jej blask - nie tylko w świetle widzialnym, ale także w promieniach rentgena czy gamma - powinien być widoczny z odległości setek milionów lat świetlnych. Według hipotez w takich kolizjach produkowane są i rozsiewane w przestrzeni kosmicznej pierwiastki cięższe od żelaza, takie jak m.in. złoto, platyna, rtęć, ołów, uran.

    Wiadomość rozchodzi się wśród astronomów z prędkością światła. Nie sposób już utrzymać jej w tajemnicy.

    Tego samego dnia astronom J. Craig Wheeler z Uniwersytetu w Teksasie w Austin ujawnia całą sprawę, pisząc na Twitterze: "Plotki o nowym ekscytującym źródle [wykrytym przez] LIGO":
    Kilka dni później Wheeler informuje, także na Twitterze, że udało się odnaleźć na niebie echo świetlne eksplozji. Wtóruje mu Peter Yoachim z Uniwersytetu Waszyngtonu w Seattle, który podaje więcej szczegółów: chodzi o zderzenie gwiazd neutronowych w galaktyce NGC 4993, oddalonej o 130 mln lat świetlnych w konstelacji Hydry.
    Ale obaj naukowcy nabrali wody w usta, kiedy zwrócili się do nich dziennikarze. Przyznali, że niepotrzebnie się pospieszyli z rewelacjami. Wheeler samokrytycznie napisał na Twitterze kilka dni temu: "Miałem czy nie miałem racji, nie powinienem publikować tej wiadomości. LIGO ma prawo ogłosić ją, kiedy uzna to za stosowne. Mea culpa".
    Publicznie dostępne rejestry światowych teleskopów pokazują jednak, że coś jest na rzeczy. To już nie plotki i spekulacje, tylko fakty.
    W odstępie kilku dni niczym niewyróżniająca się galaktyka eliptyczna NGC 4993 nagle znalazła się w centrum zainteresowania największych teleskopów na świecie.
    W stronę tej galaktyki jednocześnie popatrzyły kosmiczny teleskop Hubble'a, rentgenowski teleskop Chandra oraz Very Large Telescope - zespół czterech dużych teleskopów należących do Europejskiego Obserwatorium Południowego w Chile, a także największy na świecie interferometr radiowy ALMA w Chile.
    To nie mógł być przypadek.
    Kanał "Space Telescope Live", który na bieżąco informuje na Twitterze, co aktualnie obserwuje teleskop Hubble'a, sprecyzował nawet 22 sierpnia, że na celowniku teleskopu jest układ binarny łączących się gwiazd neutronowych. Ale ta wiadomość została zaraz potem usunięta.
    Wreszcie w piątek 25 sierpnia oficjalny komunikat opublikował zespół LIGO, potwierdzając, że detektory fal grawitacyjnych coś zarejestrowały, jest to "obiecujący sygnał", ale jego analiza wciąż trwa.

    •  

      pokaż komentarz

      @Takiseprzecietniak:

      Otwiera się nowe okno na kosmos

      Pozostaje więc czekać, aż astrofizycy się upewnią i oficjalnie ogłoszą odkrycie.
      - Sprawdzanie sygnału i analiza informacji, jaką niesie, to niesamowicie dużo pracy - mówił nam półtora roku temu prof. Michał Bejger, członek polskiej grupy naukowców Polgraw, która uczestniczy w eksperymencie LIGO-Virgo. Wtedy LIGO zarejestrowało pierwsze w dziejach oscylacje czasoprzestrzeni od zderzających się czarnych dziur.
      Prof. Bejger tłumaczył, że dopasowanie odebranego sygnału do różnych modeli i scenariuszy, które wynikają z obliczeń analitycznych i symulacji numerycznych, jest czasochłonne. - Wszystkie możliwości trzeba wziąć pod uwagę, a to wymaga wielkiej mocy obliczeniowej, użycia klastrów, i trochę trwa - opowiadał naukowiec.
      Potwierdzenie, że udało się zarejestrować drgania czasoprzestrzeni wzbudzone przez kolizję gwiazd neutronowych, otworzyłoby kolejne okno do obserwacji zjawisk, które wcześniej były poza naszym zasięgiem
      Astrofizycy chcieliby przede wszystkim sprawdzić, czy takie kolizje są źródłem tajemniczych krótkich błysków gamma, które rejestrują nasze obserwatoria.
      Dzięki analizie sygnału można byłoby też badać, co znajduje się we wnętrzu gwiazd neutronowych. To najgęstsze obiekty we Wszechświecie (poza wnętrzem czarnych dziur), bardziej gęste niż jądra atomowe. Ważą tyle co Słońce, a mają rozmiar mniej więcej Warszawy.
      - Wiadomo, że zbudowane są z neutronów, ale nie wyłącznie, bo byłyby niestabilne. Jest tam także trochę protonów, elektronów i mionów, ale w ich głębinach panują takie gęstości, że w ziemskich laboratoriach nie da się sprawdzić, jakie zachodzą tam reakcje i przejścia fazowe i co się tam dzieje - mówił prof. Bejger. - Tuż po tym, jak gwiazdy neutronowe zleją się ze sobą w jeden obiekt, będzie on przez chwilę drgał, a sposób tych drgań zdradzi nam cechy substancji, która wypełnia wnętrze. Według niektórych hipotez jądra takich gwiazd są zbudowane z samych kwarków. Byłyby to gwiazdy hybrydowe - na zewnątrz zwykła materia, neutrony i protony, a środek wypełniony kwarkami.
      Na razie póki nie będzie oficjalnego komunikatu o odkryciu, pozostają spekulacje i pytania, których jest mnóstwo. Przede wszystkim, czy sygnał detektorów LIGO się potwierdzi? Czy jego źródłem była jakaś katastrofa w galaktyce NGC 4993, której ostatnio przypatruje się tak wiele teleskopów? Czy zarejestrował go także europejski detektor Virgo, który ma nieco inną czułość i budowę niż jego amerykańskie odpowiedniki?
      Europejski detektor Virgo 1 sierpnia po przeróbkach i udoskonaleniach dołączył do poszukiwania fal grawitacyjnych. Uzupełnia dwa amerykańskie detektory LIGO o trzecią antenę, co - w przypadku zanotowania sygnału we wszystkich trzech detektorach - umożliwia na podstawie triangulacji precyzyjne ustalenie miejsca na niebie, skąd dobiegają fale grawitacyjne.
      Wszystko wskazuje na to, że te trzy obserwatoria grawitacyjne rozpoczynają nową erę w astronomii. Obserwujemy i badamy już nie tylko świetlne efekty różnych zjawisk w kosmosie, ale także powodowane przez nie oscylacje czasoprzestrzeni. Można z nich wyciągnąć dużo więcej informacji i zajrzeć w takie miejsca, które dotychczas były dla nas niedostępne, jak bezpośrednie okolice czarnych dziur czy wnętrza egzotycznych gwiazd.