Elokuussa 2017 tapahtui suuri läpimurto, kun Laserinterferometrin gravitaatioaalto-observatorion (LIGO) tutkijat havaitsivat painovoima-aallot, joiden uskottiin johtuvan kahden neutronitähden törmäyksestä. Tämä lähde, joka tunnetaan nimellä GW170817 / GRB, oli ensimmäinen gravitaatioaalto (GW) -tapahtuma, jota ei aiheuttanut kahden mustan aukon sulautuminen, ja uskottiin jopa johtavan yhden muodostumiseen.
Sellaisenaan tutkijat ympäri maailmaa ovat tutkineet tätä tapahtumaa siitä lähtien oppiakseen, mitä he voivat siitä. Esimerkiksi McGill Space Institute ja fysiikan laitoksen johtaman uuden tutkimuksen mukaan GW170817 / GRB on osoittanut melko outoa käyttäytymistä, koska kaksi neutronitähtää törmäsivät viime elokuussa. Himmentämisen sijaan, kuten odotettiin, se on vähitellen kasvanut kirkkaammaksi.
Ryhmän havaintoja kuvaava tutkimus, jonka otsikko on ”Kirkastava röntgen säteily GW170817 / GRB 170817A: lisätodisteita ulosvirtaukselle”, ilmestyi äskettäin The Astrophysical Journal Letters. Tutkimusta johti John Ruan McGillin yliopiston avaruusinstituutista, ja siihen osallistui Kanadan syventävän tutkimuksen instituutin (CIFAR), Luoteisen yliopiston ja Leicesterin avaruus- ja maapallonhavaintoinstituutin jäseniä.
Tutkimuksensa vuoksi ryhmä luottaa NASA: n Chandran röntgenvalvontakeskuksen saamiin tietoihin, jotka osoittivat, että jäännös on kirkastettu röntgen- ja radioaallonpituuksissa kuukausien aikana, kun törmäys tapahtui. Kuten McGill Universityn astrofysiikko Daryl Haggard, jonka tutkimusryhmä johti uutta tutkimusta, sanoi äskettäisessä Chandran lehdistötiedotteessa:
”Yleensä, kun näemme lyhyen gammasäteen purskeen, syntyvä suihkupäästö kirkastuu hetkeksi, kun se murtuu ympäröivään väliaineeseen - sitten haalistuu, kun järjestelmä lakkaa syöttämästä energiaa ulosvirtaukseen. Tämä on erilainen; se ei todellakaan ole yksinkertainen, tavallinen Jane-kapea suihku. "
Lisäksi nämä röntgenhavainnot ovat yhdenmukaisia radioaaltotietojen kanssa, jotka toinen tutkijaryhmä ilmoitti viime kuussa. He myös ilmoittivat, että sen valoisuus jatkui kolmen kuukauden ajan törmäyksestä. Samana ajanjaksona röntgen- ja optiset observatoriat eivät pystyneet tarkkailemaan GW170817 / GRB: tä, koska se oli tuolloin liian lähellä aurinkoa.
Tämän ajanjakson päätyttyä Chandra kuitenkin pystyi keräämään uudelleen tietoja, mikä oli yhdenmukaista näiden muiden havaintojen kanssa. Kuten John Ruan selitti:
”Kun lähde ilmestyi siitä sokeasta taivaasta joulukuun alussa, Chandra-tiimimme hyppäsi tilaisuuteen nähdä mitä tapahtui. Tosiaankin, jälkivalo osoittautui kirkkaammaksi röntgensäteen aallonpituuksilla, aivan kuten radiossa. "
Tämä odottamaton käyttäytyminen on johtanut vakavaan surinaan tiedeyhteisössä, kun tähtitieteilijät yrittivät keksiä selityksiä siitä, millainen fysiikka voisi johtaa näitä päästöjä. Yksi teoria on monimutkainen malli neutronitähtien sulautumiselle, joka tunnetaan nimellä “kokonoteoria”. Tämän teorian mukaisesti kahden neutronitähden sulautuminen voi laukaista suihkun, joka lämmittää ympäröivää kaasumaista jätettä.
Tämä kuuma ”kookoni” suihkun ympärillä hehkuu kirkkaasti, mikä selittää röntgen- ja radioaaltosäteilyjen lisääntymisen. Lähikuukausina tehdään varmasti lisähuomautuksia tämän selityksen vahvistamiseksi tai kieltämiseksi. Riippumatta siitä, kestääkö "kookoniteoria" vai ei, kaikki tulevat tutkimukset paljastavat varmasti paljon enemmän tästä salaperäisestä jäännöksestä ja sen omituisesta käytöksestä.
Kuten Melania Nynka, toinen McGillin tutkijatohtori ja avustajana kirjoittanut, GW170817 / GRB tarjoaa todella ainutlaatuisia mahdollisuuksia astrofysiikan tutkimukseen. "Tämä neutronitähtien yhdistyminen on toisin kuin mitä olemme aiemmin nähneet", hän sanoi. "Astrofyysikkoille se on lahja, jonka näyttää jatkuvan antamisen."
Ei ole liioittelua sanoa, että gravitaatioaaltojen ensimmäinen havaitseminen, joka tapahtui helmikuussa 2016, on johtanut tähtitieteen uuteen aikakauteen. Mutta kahden neutronitähden törmäyksen havaitseminen oli myös vallankumouksellinen saavutus. Tähtitieteilijät pystyivät ensimmäistä kertaa tarkkailemaan tällaista tapahtumaa sekä valo- että painovoima-aalloissa.
Loppujen lopuksi parannetun tekniikan, parannetun metodologian ja tiiviimmän yhteistyön instituutioiden ja observatorioiden välillä antaa tutkijoille mahdollisuuden tutkia kosmisia ilmiöitä, jotka olivat aikaisemmin vain teoreettisia. Tulevaisuuden näkökulmasta mahdollisuudet vaikuttavat melkein rajattomilta!
