Гравитационные волны впервые "увидели" слияние нейтронных звёзд

На месте слияния обнаружены следы большого количества золота, платины и других тяжёлых металлов.

Международная группа астрономов, используя гравитационный детектор LIGO, впервые в истории смогла зарегистрировать важнейший для Вселенной тип событий — слияние двух нейтронных звёзд. Именно он — источник половины всех существующих элементов от железа и тяжелее. Соответствующий пресс-релиз выпустила Европейская южная обсерватория, телескопы которой первой смогли подтвердить открытие в оптическом диапазоне.

Сами наблюдения начались 17 августа 2017 года и продолжались до сентября. Однако данные о нём обнародованы только сейчас — у астрономов ушло много времени на изучение сектора неба, откуда пришла гравиволна GW170817. Оно велось с помощью десятков наземных и космических телескопов. Гравитационная волна в этот раз была очень длительной — более полутора минут. Это резко отличало её от четырёх, зарегистрированных в 2015–2016 годах, когда сливались чёрные дыры. Причина большей длительности — в меньшей массе нейтронных звёзд и вызванной этим относительной плавности слияния.

О том, почему так трудно засечь гравитационные волны и кто первым придумал, как это делать, читайте в материале Лайфа:

Как Нобелевку советских физиков присудили американским и почему это правильно

Источник волны лежит в галактике NGC 4993, что в 130 миллионах световых годах от нас. Массы сливавшихся тел, исходя из силы гравиволны, примерно 1,1–1,6 массы Солнца. Это в десятки меньше, чем масса типичных сливающихся чёрных дыр. Если бы зарегистрированное событие состоялось в миллиардах световых лет, как открытые ранее столкновения чёрных дыр, "увидеть" его могло и не получиться. Менее массивные объекты при слиянии порождают более слабые гравитационные волны, которые труднее засечь существующими детекторами.

В том же районе неба, откуда пришла волна, удалось заметить гамма-вспышку и вспышку в видимом диапазоне. Спектральный анализ вспышки показал, что там много тяжёлых элементов — золота, цезия, теллура и других. Это означает, что событие GW170817 — след слияния именно нейтронных звёзд, а не каких-либо других объектов. При слиянии нейтронных звёзд, по расчётам, должна случаться килонова — вспышка намного мощнее обычной новой звезды. Причина вспышки — в быстром распаде очень тяжёлых элементов, образующихся и тут же распадающихся, когда две нейтронные звезды сталкиваются друг с другом. Остальные объекты Вселенной не могут также быстро порождать тяжёлые изотопы — в них для этого слишком мало свободных нейтронов, типичных для нейтронных звёзд