W niedawnym artykule opublikowanym niedawno w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics naukowcy opisali wielomiesięczne obserwacje eksplozji następującej po połączeniu dwóch gwiazd neutronowych. To jak Wielki Wybuch w miniaturze – odkryli astrofizycy, godzina po godzinie rekonstruując procesy zachodzące w trakcie eksplozji i po niej, w tym rekombinację elektronów z atomami i powstawanie materii.
Wyjątkowe wydarzenie zostało odkryte i zidentyfikowane 17 sierpnia 2017 r. Dwa tygodnie wcześniej rozpoczął pracę trzeci detektor fal grawitacyjnych, francusko-włoskie Obserwatorium Virgo. Oprócz dwóch detektorów amerykańskiego obserwatorium fal grawitacyjnych LIGO, pojawienie się trzeciego detektora umożliwiło zlokalizowanie źródła fal grawitacyjnych z niespotykaną dotąd dokładnością. Tak zarejestrowano wydarzenie GW170817 – wybuch fali grawitacyjnej powstałej w wyniku połączenia dwóch gwiazd neutronowych.
Kiedy dwie gwiazdy neutronowe się połączyły, nastąpiła potężna eksplozja, obecnie nazywana kilonową. Energia takich eksplozji może być 1000 razy większa niż jasność konwencjonalnej eksplozji supernowej. Zdarzenie to otrzymało swój własny indeks – AT2017gfo, chociaż wywodzi się on z połączenia gwiazd neutronowych.
Dzięki szybkiej lokalizacji zdarzenia i późniejszym jego obserwacjom przez dziesiątki obserwatoriów naziemnych i kosmicznych we wszystkich możliwych zasięgach udało się zebrać mnóstwo danych, których pierwsze kompleksowe zrozumienie pojawia się dopiero teraz, siedem lat po zdarzeniu . A całość okazuje się niezwykle pouczająca, mimo że już pierwsze wyniki uznano za przełom w obserwacjach astronomicznych.
Według naukowców praktycznie obserwowali wydarzenia Wielkiego Wybuchu w miniaturze. Dziś wykrywamy otaczające nas kosmiczne mikrofalowe promieniowanie tła, a cogodzinne obserwacje kilonowej AT2017gfo pozwoliły zobaczyć procesy przed, w trakcie i po jej pojawieniu się. Naukowcy zaobserwowali, jak z gorącej plazmy, gdy w miejscu wybuchu kilonowej nie było jeszcze materii, elektrony zaczęły łączyć się z atomami (rekombinować) i tworzyć neutralne atomy – ciężkie pierwiastki, które rodzą się we Wszechświecie dopiero podczas takich „energetycznych” wydarzenia.
W poświacie zdarzenia AT2017gfo naukowcy odkryli stront i inne metale ciężkie. W gwiazdach energia syntezy termojądrowej wystarcza jedynie do utworzenia atomów żelaza. Podczas eksplozji kilonowej temperatura wzrosła do miliardów stopni, co można powiązać z temperaturą Wielkiego Wybuchu, po którym zaczęły także tworzyć się atomy metali ciężkich. Tego nie da się odtworzyć w żadnym ziemskim laboratorium. A niebiańskich laboratoriów do obserwacji takich procesów nie ma jeszcze zbyt wielu. Ale wydarzenie AT2017gfo pokazało, że możemy eksperymentalnie (obserwacyjnie) udowodnić podstawowe teorie narodzin i ewolucji Wszechświata. A nawet obejrzyj „Wielki Wybuch” i jego konsekwencje.
