Sciencemag.cz
Doporučujeme
Pokud dvě neutronové hvězdy splynou do černé díry, obvykle to zaznamenáme pouze v podobě gravitačních vln. „Pouze“ proto, že elektromagnetické záření (světlo) pohltí vznikající černí díra.
Další výzkum ale naznačuje, že za určitých podmínek mohou mít gravitační vlny i svůj výrazný optický protějšek. Takový případ nastane, když mezi fúzujícími neutronovými hvězdami bude existovat velký rozdíl v hmotnosti.
Viz také: Rozervaná neutronová hvězda odhalí exotickou hmotu ve svém nitru
Jak astrofyzikové předpokládali, za těchto okolností trvá fúze relativně pomaleji, větší hvězda tu menší roztrhá a událost zaznamenáme i jako výtrysk záření. Důležité přitom je, že rozdíl ve velikostech neutronových hvězd nemusí být zdaleka řádový (tedy vzhledem k jejich rozsahu „povolených“ hmotností řádový být ani nemůže). Mělo by stačit třeba 2:1. Událost GW190425 zachycená detektorem LIGO v roce 2019 představuje právě takový případ. Hmotnost těžšího objektu cca dvojnásobná, celková hmotnost 3,5 Sluncí. Bohužel se optickými dalekohledy událost zaznamenat nepodařilo, ale podle vědců to může být prostě nedostatečným pokrytím odpovídající části oblohy.
Autoři nové studie se nyní spojování nestejně těžkých neutronových hvězd pokusili simulovat na superpočítačích pomocí platforem Briges (na Pittsburgh Supercomputing Center) a Comet (na San Diego Supercomputer Center). Oproti podobným projektům prý byly tyto simulace extrémně hardwarově náročné, 500 procesorových jader řešilo úlohu rozdělenou na 20 scénářů a modelů po několik týdnů. Výsledek má odpovídat předpokládanému scénáři: Hvězdy se k sobě spirálovitě přiblíží, ale než se setkají jako celek, dojde roztrhnutí menší hvězdy, kdy kdy jedna část bude sice ihned pohlcena vznikající do černé díry, ale druhé to bude nějakou dobu trvat (při roztržení zde asi klíčovou roli sehraje zachování hybnosti). Při závěrečném pádu této části hvězdy do černé díry by tak vzniknout dostatek záření umožňují tento signál spárovat s příslušnými gravitačními vlnami. Na první takové pozorování si ale ještě budeme muset počkat; záleží mj. i na tom, jak jsou dvojice takto si hmotnostně blízkých neutronových dvojhvězd ve vesmíru vůbec časté.
Sebastiano Bernuzzi et al. Accretion-induced prompt black hole formation in asymmetric neutron star mergers, dynamical ejecta and kilonova signals, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2020). DOI: 10.1093/mnras/staa1860
Zdroj: Pennsylvania State University/Phys.org
Poznámka PH: Viz také: Největší neutronová hvězda? Nebo nejmenší černá díra?
Známe neutronové hvězdy těžké jen 1,1 Slunce i takové o hmotnosti 2,5 Sluncí. Čili proč by nemohla fúzí 2 neutronových hvězd vzniknout opět jen nová neutronová hvězda namísto černé díry, přičemž celý proces by pak mohl být „normálně viditelný“ jako celek?
