Mohlo LIGO už zachytit kolizi objektů gravastar?
27.10.2016, Jan Vítek, aktualita
Zařízení Laser Interferometry Gravitational wave Observatory (LIGO) už prokazatelně zachytilo gravitační vlny, přičemž se mluvilo především o srážkách černých děr. Nyní byl ale proveden test s hypotézou, že už mohlo detekovat i srážku gravastar.
LIGO, které letos v únoru zachytilo srážku nejspíše dvou černých děr, má potenciál zachytit až 1000 takových událostí ročně. Výzkumníci se přitom mohou probírat velkým množstvím nasbíraných dat a přitom narazili na jisté nesrovnalosti mezi svými předpoklady a výsledky pozorování, které napovídají, že se mohlo srazit i něco jiného. Proveden byl test s hypotézou, že se ve skutečnosti srazily dva objekty, které známe jako gravastar (mohli bychom říci gravahvězda, ale tento termín není vžitý). Teorie nebyla potvrzena a ani vyvrácena, ale rozhodně se můžeme podívat na to, o čem to všechno je.
Gravastar je hypotetický astronomický objekt, který se má skládat z koule exotického materiálu vykazující známky jako temná energie a z vnější skořepiny z běžného hvězdného materiálu. Exotické jádro tohoto hybrida, které prošlo fázovým přechodem, má zabránit dalšímu hroucení hvězdy do podoby černé díry a zcela uvnitř něj se má nacházet "GRAvitační VAkuum" (z toho tedy Grava). Jde o zatím spíše jen okrajovou teorii, která konkuruje černým dírám. Gravastar by mohl z vnějšku vypadat podobně jako černá díra, ovšem postrádat má horizont událostí, což znamená, že fotony by mohly být zachyceny v téměř nekonečném oběhu, aby vytvořily světelný prstenec.
Takové objekty by se pak přirozeně lišily i svou dynamikou srážky. První dvě fáze, a to spirálovité přiblížení a spojení by zůstaly víceméně stejné jako u černých děr, ale pak je tu fáze "ringdown", kdy veškeré známky srážky postupně utichají a právě v tomto ohledu se gravastar mají lišit. Astronomové tuší, jakým způsobem, a tak zkusili své předpoklady aplikovat na data získaná zařízením LIGO.
Výsledek této zkoušky je, že analyzovaná data nepodporují teorii srážky gravastarů a daleko větší pravděpodobnost je, že šlo o "prosté" černé díry. Nicméně zachyceny byly i jiné gravitační vlny a i na ty se astronomové zaměří se svými testy a předpoklady. V ruce již mají testovací procedury, které mohou být snadno využity pro jiná data poskytnutá zařízením LIGO. Ostatně je tu velká otázka o jasných záblescích záření gama, které bylo pozorováno po boku gravitačních vln, přičemž srážka černých děr by teoreticky neměla nic takového způsobit. Takže existuje i další hypotéza, že nešlo o srážku černých děr, ale o jejich zrod, který má být právě doprovázen zábleskem gama záření. Teorie je to neméně zajímavá jako v případě gravastarů.
Představit si můžeme dvě hvězdy spirálovitě se přibližující k sobě, zatímco každá je dost velká na to, aby se z ní samotné stala osamocená černá díra, ale to jim nebylo souzeno. Když se k sobě přiblížily na takovou vzdálenost, že se v podstatě spojily, jejich rychlost oběhu se stala tak velkou, že jejich těžká jádra se protáhla tak, až se nakonec roztrhla a vytvořila dvě samostatná jádra, celkově tedy čtyři. Tato jádra pokračují v rotaci, dokud výsledná megahvězda nezačne umírat a z jader se stanou černé díry. Jejich spojení v jednom okamžiku následně proběhne ještě uprostřed umírající hvězdy, jejíž materiál výsledná velká černá díra nasaje a část jej vytryskne ven v podobě vysoce energetických záblesků.
Zdroj: Extremetech
Gravastar je hypotetický astronomický objekt, který se má skládat z koule exotického materiálu vykazující známky jako temná energie a z vnější skořepiny z běžného hvězdného materiálu. Exotické jádro tohoto hybrida, které prošlo fázovým přechodem, má zabránit dalšímu hroucení hvězdy do podoby černé díry a zcela uvnitř něj se má nacházet "GRAvitační VAkuum" (z toho tedy Grava). Jde o zatím spíše jen okrajovou teorii, která konkuruje černým dírám. Gravastar by mohl z vnějšku vypadat podobně jako černá díra, ovšem postrádat má horizont událostí, což znamená, že fotony by mohly být zachyceny v téměř nekonečném oběhu, aby vytvořily světelný prstenec.
Takové objekty by se pak přirozeně lišily i svou dynamikou srážky. První dvě fáze, a to spirálovité přiblížení a spojení by zůstaly víceméně stejné jako u černých děr, ale pak je tu fáze "ringdown", kdy veškeré známky srážky postupně utichají a právě v tomto ohledu se gravastar mají lišit. Astronomové tuší, jakým způsobem, a tak zkusili své předpoklady aplikovat na data získaná zařízením LIGO.
Výsledek této zkoušky je, že analyzovaná data nepodporují teorii srážky gravastarů a daleko větší pravděpodobnost je, že šlo o "prosté" černé díry. Nicméně zachyceny byly i jiné gravitační vlny a i na ty se astronomové zaměří se svými testy a předpoklady. V ruce již mají testovací procedury, které mohou být snadno využity pro jiná data poskytnutá zařízením LIGO. Ostatně je tu velká otázka o jasných záblescích záření gama, které bylo pozorováno po boku gravitačních vln, přičemž srážka černých děr by teoreticky neměla nic takového způsobit. Takže existuje i další hypotéza, že nešlo o srážku černých děr, ale o jejich zrod, který má být právě doprovázen zábleskem gama záření. Teorie je to neméně zajímavá jako v případě gravastarů.
Představit si můžeme dvě hvězdy spirálovitě se přibližující k sobě, zatímco každá je dost velká na to, aby se z ní samotné stala osamocená černá díra, ale to jim nebylo souzeno. Když se k sobě přiblížily na takovou vzdálenost, že se v podstatě spojily, jejich rychlost oběhu se stala tak velkou, že jejich těžká jádra se protáhla tak, až se nakonec roztrhla a vytvořila dvě samostatná jádra, celkově tedy čtyři. Tato jádra pokračují v rotaci, dokud výsledná megahvězda nezačne umírat a z jader se stanou černé díry. Jejich spojení v jednom okamžiku následně proběhne ještě uprostřed umírající hvězdy, jejíž materiál výsledná velká černá díra nasaje a část jej vytryskne ven v podobě vysoce energetických záblesků.
Zdroj: Extremetech
