Tačna merenja pomoću kolekcije radioteleskopa Nacionalne naučne fondacije (NSF) pokazala su da je uski mlaz čestica koji putuju brzinom svetlosti izbačen u međuzvezdani prostor neposredno nakon što se par neutronskih zvezda stopio u galaksiji udaljenoj 130 miliona svetlosnih godina od Zemlje. Spajanje, koje se dogodilo u avgustu 2017. godine, stvorilo je gravitacijske valove, uzrokujući vibracije u svemiru. To je bio prvi događaj u kojem su odmah otkriveni i gravitacioni talasi i elektromagnetski valovi, uključujući gama zrake, X-zrake, vidljivo svjetlo i radio valove.
Efekti spajanja, nazvanog GW170817, mogli su se posmatrati orbitalnim i zemaljskim teleskopima širom svijeta. Naučnici su primijetili da su se karakteristike rezultirajućih valova vremenom mijenjale i koristile su te promjene kako bi identificirale prirodu pojava koje su uslijedile nakon spajanja.
Jedno pitanje koje se istaklo, čak i nekoliko mjeseci nakon spajanja, bilo je da li je događaj stvorio uski, brzi tok materijala koji se probio u međuzvjezdani prostor. To je bilo vrlo važno jer su takvi mlazovi potrebni za stvaranje vrste rafala gama zračenja za koje su teoretičari vjerovali da su trebali biti uzrokovani spajanjem parova neutronskih zvijezda.
Odgovor je stigao kada su astronomi koristili kombinaciju vrlo dugog baznog niza NSF-a (VLBA), velikog niza Karla Janskyja (VLA) i Teleskopa Green Bank Roberta S. Byrda (GBT). Utvrđeno je da se lokacija radio emisije iz ušća kretala u svemiru, a kretanje je bilo tako brzo da je samo avion mogao objasniti svoju brzinu.
'Izmjerili smo ovaj pokret koji se pokazao četiri puta bržim od svjetlosti. Ova se iluzija, koja se naziva superluminalno kretanje, događa kada je mlaz gotovo prema Zemlji, a materijal u mlazu približava se brzini svjetlosti ', rekao je Kunal Muli, Nacionalni opservatorij za radio astronomiju (NRAO) i Caltech.
Astronomi su objekt posmatrali 75 dana nakon spajanja, a zatim ponovo 230 dana kasnije.
“Na osnovu naše analize, ovaj mlaz je vjerovatno vrlo uzak, širok ne više od 5 stepeni i udaljen je samo 20 stepeni od Zemlje”, rekao je Adam Deller sa Swinburne University of Technology. “Ali kako bi odgovarao našim zapažanjima, materijal u mlazu takođe je morao eksplodirati prema van brzinom većom od 97 posto od brzine svjetlosti.”
Trenutni scenarij događaja je da je početno spajanje dvije super guste neutronske zvijezde prouzrokovalo eksploziju koja je sfernu ljusku ostataka odbacila prema van. Neutronske zvijezde srušile su se u crnu rupu čija je moćna gravitacija počela vući materijal prema sebi. Ovaj materijal formirao je brzo rotirajući disk koji je stvorio par mlaznica koje su se kretale prema van sa svojih polova.
Kako se ovaj događaj odvijao, postavilo se pitanje hoće li mlazovi izaći iz ljuske ostataka prvobitne eksplozije. Podaci promatranja pokazali su da je mlaz u interakciji sa svemirskim ostacima, formirajući široku 'čahuru' materijala, šireći se prema van. Čahura se širila sporije od mlazova.
“Naše tumačenje je da je čahura dominirala radio emisijom otprilike 60 dana nakon spajanja, a kasnije su emisije bile izložene mlazu”, rekao je Ore Gottlieb sa Univerziteta u Tel Avivu, vodeći teoretičar studije.
“Imali smo sreće što smo mogli promatrati ovaj događaj, jer da je mlaz bio daleko od Zemlje, radio emisija bi bila preslaba da bi je otkrila”, dodao je Gregg Hollinan iz Caltecha.
Trenutno su naučnici sigurni da otkrivanje brzog mlaza u GW170817 značajno jača vezu između spajanja neutronskih zvijezda i kratkotrajnog izbijanja gama zraka. Oni sada znaju da mlazovi moraju biti relativno usmjereni prema Zemlji kako bi otkrili rafal gama zraka.
