Pomocí zařízení LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) se uskutečnila již třetí detekce gravitačních vln – zčeření časoprostoru, což názorně dokazuje, že bylo definitivně otevřeno nové okno pro astronomická pozorování. Jak se stalo i v případě prvních dvou detekcí, gravitační vlny byly detekovány v důsledku splynutí dvou černých děr za vytvoření černé díry větší velikosti. Část hmoty se přitom přeměnila na gravitační vlny.

Nově pozorovaná černá díra vzniklá při splynutí má hmotnost přibližně 49× větší, než je hmotnost našeho Slunce. Tím zaplňuje mezeru v hmotnostech černých děr vzniklých při splynutích, která byla pozorována prostřednictvím gravitačních vln v předcházejících dvou případech aparaturou LIGO. Hmotnosti těchto černých děr byly odhadnuty na 62 (při první detekci) a 21 hmotností Slunce (při druhé detekci).

Pokročili jsme v potvrzení existence hvězdných černých děr, které jsou větší než 20 hmotností Slunce – což jsou objekty, které jsme před zprovozněním aparatury LIGO neznali,“ říká David Shoemaker (MIT), nově zvolený mluvčí pro LIGO Scientific Collaboration (LSC), což je seskupení, které sdružuje více než 1000 vědců z různých států světa, kteří se podílejí na výzkumu LIGO společně s evropskou základnou Virgo Collaboration.

Je pozoruhodné, že lidé mohou formulovat společnou myšlenku a prověřit ji při pozorování tak zvláštních a extrémních událostí, které se odehrály před několika miliardami roků ve vzdálenosti několika miliard světelných let od Země. Vědecká zařízení LIGO a Virgo budou pracovat společně na těchto úkolech.“

MOHLO BY VÁS ZAJÍMAT:   Ve sluneční soustavě Kepler-90 byla objevena už osmá exoplaneta

K nové detekci došlo v průběhu současné pozorovací kampaně LIGO, která začala 30. 11. 2016 a bude pokračovat i v létě letošního roku. LIGO funguje na základě mezinárodní spolupráce a její členové se nacházejí ve všech částech světa.

Pozorování jsou prováděna pomocí dvou detektorů – jeden se nachází v Hanfordu (Washington), druhý najdeme v Livingstonu (Luisiana) – obě aparatury řídí Caltech (California Institute of Technology) a MIT (Massachusetts Institute of Technology), výzkum financuje National Science Foundation (NSF).

Zařízení LIGO zaznamenalo poprvé příchod gravitačních vln v září 2015 v průběhu první pozorovací kampaně od uskutečněného velkého zlepšení v rámci programu nazvaného Advanced LIGO. Druhý případ zaznamenání gravitačních vln nastal v prosinci 2015. Třetí případ detekce označené GW170104 nastal 4. 1. 2017. Výsledky nového pozorování byly přijaty k publikování v časopise Physical Review Letters.

Ve všech třech případech každý z dvojice detektorů LIGO zaznamenal gravitační vlny nesmírně energetických splynutí dvou černých děr. Jedná se o kolize, při kterých se uvolní mnohem více energie, než je celková energie záření všech hvězd a galaxií ve vesmíru.

Poslední detekce gravitačních vln se zdá být nejvzdálenější, ke splynutí černých děr došlo ve vzdálenosti okolo 3 miliard světelných roků. V prvním a druhém případě byly kolidující černé díry vzdáleny od Země 1,3 resp. 1,4 miliardy světelných roků.

Zdroj: Hvězdárna Valašské Meziříčí, (phys.org, Universe Today, astrovm.cz /1/, astrovm.cz /2/), autor: František Martínek, foto: Henze/NASA, LSC/OzGrav, video: Fraser Cain