Czarna dziura połyka gwiazdę neutronową. Pierwsze takie odkrycie w historii
Naukowcy dokonali przełomowego odkrycia. Zauważyli podwójne układy składające się z czarnej dziury i gwiazdy neutronowej. Eksperci już wcześniej przypuszczali, że takie obiekty mogą istnieć, ale nie mieli na to dowodów. W końcu udało się je zdobyć. Udział w odkryciu mają również Polacy.
Informacje o wyjątkowym odkryciu ukazały się na łamach czasopisma "The Astrophysical Journal Letters". Dokonał go międzynarodowy zespół naukowców, wśród których byli również eksperci z Obserwatorium Astronomicznego UW: prof. Tomasz Bulik, prof. Dorota Rosińska, mgr Małgorzata Curyło, mgr Neha Singh, dr Przemysław Figura, dr Bartosz Idźkowski oraz mgr Paweł Szewczyk.
Czarna dziura połknęła gwiazdę neutronową
Nowe obiekty astronomiczne to układy o nazwach GW200105 i GW200115. Pierwszy z nich zauważono 5 stycznia 2020 roku. Pomógł w tym jeden z detektorów Advanced Ligo, który znajduje się w Stanach Zjednoczonych oraz włoski detektor Advanced Virgo. Kolejny obiekty wykryto po dziesięciu dniach.
Detektory pozwoliły zarejestrować fale grawitacyjne pochodzące z układu, w którym doszło do połączenia gwiazdy neutronowej i czarnej dziury. Obiekty wirowały wokół siebie, a później zamieniły się w jedną całość. Czarna dziura połknęła gwiazdę neutronową.
Do tej pory można było zaobserwować fale grawitacyjne, które pochodziły wyłącznie z połączenia dwóch czarnych dziur albo dwóch gwiazd neutronowych. Układ mieszany został zarejestrowany po raz pierwszy, choć już od dwudziestu lat razem z prof. Krzysztofem Belczyńskim przewidywaliśmy taki scenariusz – mówi prof. Tomasz Bulik z Obserwatorium Astronomicznego UW.
Eksperci dokładnie przyjrzeli się swoim odkryciom. Udało im się ustalić, że "czarna dziura i gwiazda neutronowa, tworzące GW200105, są odpowiednio około 8,9 i 1,9 razy masywniejsze od Słońca, a ich połączenie miało miejsce ok. 900 milionów lat temu, czyli setki milionów lat przed pojawieniem się pierwszych dinozaurów na Ziemi", jak informuje Uniwersytet Warszawski. Z kolei układ GW200115 najprawdopodobniej powstał z czarnej dziury o masie około 5,7 mas Słońca i gwiazdy neutronowej o masie 1,5 mas Słońca.
Simulation of a black-hole–neutron-star merger (GW200115)
Odkrycie ma istotne znaczenie dla świata astronomii i fizyki. Pozwoli zrozumieć sposób, w jaki rodzą się gwiazdy, żyją i umierają. Dzięki niemu naukowcy mogą też przyjrzeć się całemu procesowi łączenia czarnych dziur i gwiazd neutronowych oraz środowisku, w którym do tego dochodzi. Jest to jedno z bardziej gwałtownych i niezwykle rzadkich zjawisk, do których dochodzi we Wszechświecie.