17 августа 2017 года гравитационные обсерватории Лиго и Вирго зафиксировали особые гравитационные волны прошедшие сквозь землю. Гравитационные волны, это своеобразное искажение в пространстве-времени. Представьте рябь возникающую на поверхности воды от брошенного в нее камня. От чего могут возникать подобные волны? Причин может быть множество, но за каждой из них стоит какое-то масштабное космическое явление. Спутник НАСА Ферми в это же время выявил гамма-лучи происходящее с той же области неба что эти волны. Эти сигналы кардинально отличались от того, что мы видели до этого, но именно этого и следовало ожидать от слияния двух нейтронных звезд вызвавших страшный взрыв, его то мы называем Кило новой, или сверхновой. Давайте начнем издалека. Большинство звезд медленно сгорает без остатка, или постепенно сбрасывают оболочку из газа в окружающее пространство, превращаясь в компактный объект, размером с планету, например в белый карлик. Очень редко жизнь звезд заканчивается катастрофой. При взрыве выделяется чудовищное количество энергии в виде нейтрино и электромагнитного излучения. Если это случилось достаточно близко, с Земли события можно видеть невооруженным глазом. На небе внезапно возникает яркая огромная звезда, которая постепенно в течение нескольких дней тускнеет. В наши дни эти звезды называют сверхновыми. Одно из самых ранних зафиксированных сверхновых наблюдали китайские, японские и арабские астрономы в 1054 году. От нее остался один из самых изученных космических объектов, Крабовидная туманность в центре которой находится бешено вращающийся пульсар. В секунду он делает тридцать три оборота и излучает в различных диапазонах волны. Один из последних впечатляющих взрывов сверхновой произошел сравнительно недавно. Звезда SN2016aps, находящиеся в четырех с половиной миллиардов световых лет от Земли, была определена как сверхновая в феврале 2016 года, на основе данных телескопов панорамного обзора Пэнстарс. Усиление свечения звезды как показали расчеты, началось еще в декабре 2015 года а максимум был отмечен в январе 2016. Напомним вам, что после того как массивная звезда взрывается в виде сверхновой, на ее месте остается сверхплотное сжавшееся ядро, нейтронная звезда. Поскольку масса нейтронных звезд в целом меньше чем у черных дыр, их слияние порождают более слабые гравитационные волны чем слияние черных дыр. Можно сказать что наблюдение за этими явлениями была не просто сложным, оно считалась почти невозможным. О чем же мы тогда расскажем вам? О случае, когда это наблюдение стало возможным благодаря близости сливающихся нейтронных звезд к Земле. Слияние двух нейтронных звезд, должно сопровождаться взрывом в тысячу раз более ярким чем в случае типичной новой звезды, поэтому его назвали Кило новой. Сам термин Кило новое был предложен Брайаном Метсгером в 2010 году и призван показать, что излучаемая энергия этого объекта может превосходить в тысячу раз энергию новых. Плотности двух столкнувшихся нейтронных звезд даже трудно себе представить. Радиус таких звезд не превышает нескольких десятков километров, а масса может быть сравнима с массой Солнца, что приводит к огромной плотности вещества звезды, порядка десяти в семнадцатой степени килограмм на кубический метр, при этом они почти полностью состоят из нейтронов, почти как черные дыры, но не совсем. По иронии судьбы, такое масштабное катастрофическое явление по астрономическим меркам протекает крайне быстро. Его очень трудно заметить, поэтому астрономы никогда до этого не фиксировали гравитационное искажения таких слияний. Известно что ученые провели огромную работу по локализации фантастического сигнала. Специалисты сумели предоставить в качестве направления тридцать квадратных градусов звездного неба. Предстояла большая работа по обнаружению точного или хотя бы приблизительного места взрыва системы или хотя бы галактики, где могла родиться Кило нова, и вскоре эта галактика была обнаружена. Сигнал шёл из созвездия Гидра, галактики NGC4993, находящиеся на расстоянии 130 миллионов световых лет от Солнца. Только представьте почти все внимание современной астрономии было приковано к этому явлению. Стоит сказать, что космические телескопы, например известный всем Хаббл, оказались в более выгодной позиции. Им не мешала земная атмосфера а также угол вращения нашей планеты. Огромную пользу принесла роботизированные сеть обсерватори под названием Лас Кумбрес. Размещенная по всему свету, система может производить наблюдение за одним явлением из разных частей планеты. Впервые взрыв был обнаружен станцией в Чили, но потом по мере вращения планеты в следующий раз его можно было наблюдать уже над Австралией. Нужно понимать, что этот взрыв не секундное событие, оно растянуто во времени. Восемь часов спустя его наблюдали над Южной Африкой. На протяжении 24 часов ученые могли наблюдать взрыв три раза. Кстати первое зафиксированное наблюдение Кило новы произошло намного раньше, в 2008 году. По интенсивным вспышкам космического гамма-излучения, продолжительностью менее 2 секунд, ученые сумели сделать предположение окончательно подтвердившиеся в 2017году. Астрономы давно пришли к выводу, что коллапс 2 нейтронных звезд, приводит к возникновению тяжелых элементов, таких как золото. Получается что золото в вашем украшение могло быть создано благодаря подобному взрыву. Согласитесь, это поразительная космической алхимия. Ученые давно задавались вопросом, как в нашей вселенной создаются элементы более тяжёлые чем железо. Известно, что элементы более легкие чем железо создаются посредством звездного нуклеосинтеза в ядрах звезд, но теперь у нас есть свидетельство того, что Кило новы также являются космическими литейными цехами, где самые тяжелые, самые драгоценные элементы образуются и затем рассыпаются по вселенной, при этом запускается процесс синтеза тяжёлых элементов, основанный на захвате ядрами нейтронов, р процесс, в результате которого во вселенной появились многие из тяжелых элементов, таких как золото платина или уран. По подсчетам ученых, при одном взрыве Кило новой, может возникнуть огромное количество золота, до 10 масс луны. Теперь же астрономы смогли впервые наблюдать не только рождение Кило новой, но и продукты ее работы. Спектры полученные при помощи телескопов Хаббл и Вилт, показали наличие цезия, теллура, золото, платины и других тяжелых элементов, образованных при слиянии нейтронных звезд. Сколько удивительных открытий мы совершили и сколько еще впереди. Возможно благодаря этим исследованиям учёные могут проанализировать условия попросту невозможные на Земле и даже раскрыть секрет происхождение некоторых тяжелых металлов. До этого момента почти все что мы знаем о вселенной, мы получали с помощью света. Прошло почти 500 лет с той поры как был изобретен телескоп, наш единственный на долгие столетия способ взаимодействовать с бескрайним космосом. Тут на сцену выходят гравитационные детекторы, абсолютно другой способ изучения этих пространств. Зафиксированный 17 августа 2017 года взрыв, это первый в истории науки синтез двух способов изучения вселенских явлений с помощью света и с помощью гравитационных волн. А теперь задумайтесь о перспективах. Как только мы получаем новый способ наблюдения за некими явлениями, мы открываем перед собой новые перспективы для новых научных открытий, и кто знает, возможно следующие будут еще поразительнее.
Партнером нашего канала является ИММУНОТОН. Повышайте свой иммунитет