Столкнувшиеся нейтронные звезды раскрыли тайны Вселенной

Новости из космоса всегда приходят с опозданием — и для открытия, о котором было объявлено в прошлый понедельник, это означало опоздать на 130 миллионов лет. В те далекие времена две нейтронные звезды в галактике NGC 4993, находящейся в созвездии Гидры, столкнулись друг с другом, вызвав колоссальное извержение, волны энергии от которого буквально сотрясли наш мир. Встряска произошла 17 августа в 8:41 утра по восточному времени, когда гравитационные волны, порожденные этим событием, прошли через Землю.
dfb37e89.jpg
© Yusuf D | shutterstock
Первое обнаружение гравитационных волн в 2015 году стало важной вехой в истории науки. Тогда было доказано само существование ряби пространства-времени, предсказанной Альбертом Эйнштейном в 1915 году. Но результаты нового открытия намного богаче. И вот о чем оно поведало.
Безумные нейтронные звезды
Подумайте о нейтронной звезде как о маленькой сестре черной дыры, рожденной относительно маленькой звездой и имеющей вес в три раза больше массы нашего Солнца. Когда более крупная звезда попадает в черную дыру, она оставляет после себя пустоту в пространстве — бесконечно плотную точку, состоящую из... никто не знает, из чего, так как это требует понимания того, как действуют общая теория относительности и квантовая физика вместе.
Нейтронные звезды, которые не имеют такой же массы, вместо этого разрушаются только до тех пор, пока их протоны и электроны не начнут объединяться, образуя нейтроны. Это создает нечто невероятно странное — тело, чуть более 20 км в поперечнике, но настолько плотное, что одна его чайная ложка будет весить миллиард тонн.
Когда черные дыры сталкиваются, отсутствие традиционной материи означает, что гравитационные волны — это все, что они производят. Нейтронные звезды, напротив, производят то, что физик Дэвид Рейтзе из Калифорнийского технологического института назвал «водоворотом горячих обломков», который генерирует гамма-лучи, рентгеновское излучение, ультрафиолетовое излучение и видимый свет, наряду с гравитационными волнами, что дает ученым гораздо больше возможностей для исследования.
Смертельные космические лучи
Астрономов давно интересовали внезапные интенсивные всплески радиации из глубокого космоса, известные как вспышки гамма-излучения. И не просто интересовали, но и пугали, так как достаточно мощный взрыв может уничтожить жизнь на любой планете, которая встретится на пути его излучения.
Источником вспышек гамма-лучей долгое время считались сталкивающиеся нейтронные звезды, и последнее открытие подтвердило эту теорию. Космический гамма-телескоп НАСА «Ферми» впервые обнаружил это явление за 1,7 секунды до того, как обсерватория LIGO зафиксировала пространственно-временную рябь. Гамма-всплеск был слабым и распространялся далеко от Земли.
Скорость расширения Вселенной
Ученым известно, что Вселенная разрастается во всех направлениях одновременно, но как быстро? В 1929 году астроном Эдвин Хаббл, занимавшийся этим вопросом, вывел коэффициент, который впоследствии получил название Постоянная Хаббла.
Первоначальные оценки в то время определяли скорость расширения Вселенной в 500 км в секунду на мегапарсек, что невероятно быстро. Последующие расчеты сократили скорость до среднего значения около 70 км в секунду на мегапарсек. Гравитационный сигнал из известной галактики, расположенной на известном расстоянии, позволил гораздо более точно рассчитать константу. Фактическая скорость оказалась точно в середине диапазона оценок, на отметке 70 км в секунду.
Происхождение золота
Преобладающие элементы во Вселенной накапливаются внутри звезд, но источник самых тяжелых — тех, что тяжелее железа, — давняя загадка. Однако наблюдения за недавним событием дали обширные свидетельства присутствия тяжелых металлов, включая золото и платину. Их было так много, что исследователи теперь полагают, что нейтронные звезды ответственны по меньшей мере за половину тяжелых элементов, существующих во Вселенной. Другими словами, без случайных коллапсов нейтронных звезд золота было бы гораздо меньше и оно было бы значительно дороже.
 
Ставьте отметку «Нравится» на нашей странице в «Фейсбуке», чтобы не пропустить самые важные и интересные новости.

Поделиться:

 

© Gismeteo