مهم موج گرانشی از برخورد دو ستاره نوترونی، آغاز دوران جدید ستاره شناسی

در ۱۷ آگوست ۲۰۱۷ LIGO (تداخل سنج لیزری امواج گرانشی)‌ در آمریکا و آزمایشگاه Virgo در ایتالیا هم زمان موج گرانشی جدیدی را کشف کردند. این موج در نتیجه برهمکنش های گرانشی دو جرم سنگین بوجود آمده است. 

این پنجمین موج گرانشی رصد شده است. اما چهار مورد قبلی در نتیجه ادغام دو سیاهچاله بود. در این برخورد ها سیگنال ها کسری از ثانیه طول می کشد. اما در این مورد زمان یک سیگنال ۶۰ ثانیه بود و منشا آن دو ستاره نوترونی. این قوی ترین سیگنال موج گرانش بود که تا به حال رصد شده است. 

ستاره نوترونی زمانی شکل می گیرد که ستاره ای با جرمی چندین بار بیشتر از خورشید، به صورت ابرنواختر منفجر می شود و هسته ستاره ها بر اثر گرانش در خود فرو می ریزد. ستاره های نوترونی قطری در حد ۲۰ تا ۳۰ کیلومتر دارند و همه جرم ستاره در همین محدوده قرار می گیرد. در این چگالی و فشار بالا همه الکترون ها و پروتو ن ها با هم واکنش می دهند تا به نوترون تبدیل شوند. گفته می شود یک قاشق چای خوری از ستاره نوترونی به اندازه کوه اورست جرم دارد. سیستم ستاره های نوترونی که با هم ادغام شده اند GW 170817 نام دارند. 

زمانی که سیستم دو ستاره ای که به دور یکدیگر می چرخند به صورت ابرنواختر منفجر می شوند، سیستم دوتایی ستاره های نوترونی بوجود می آید. با گذشت زمان این دو ستاره نوترونی به هم نزدیک تر می شوند و یک انفجار به نام kilonova اتفاق می افتد و انفجار اشعه گاما (GRB) دیده می شود. دو ثانیه پس از آشکار سازی موج GW 170817 توسط LIGO و Virgo، انفجار اشعه گاما کوتاه مدت توسط دو ماهواره آزمایشگاه اشعه گاما ESA و تلسکوپ اشعه گاما فرمی ناسا تشخیص داده شد. GRB از همان منطقه ای که موج گرانشی منتشر شده آمده است، مکانی در صورت فلکی مار آبی در نیم کره جنوبی آسمان. 

بلافاصله تلسکوپ های بزرگ دنیا به سمت این صورت فلکی چرخیدند تا ستاره های نوترونی را رصد کنند. تلسکوپ یک متری Swope نقطه‌ی نورانی جدیدی را بسیار نزدیک به کهکشان NGC 4993 در فاصله ۱۳۰ میلیون سال نوری از ما تشخیص داد. این اولین بار است که نور منشا موج گرانشی را می توان رصد کرد. این می تواند آغاز دوران جدیدی در ستاره شناسی باشد. 

نقطه ای نورانی در کهکشان  NGC 4993

اگرچه این آشکارسازی به سوال های زیادی جواب داد، اما راز های زیادی هنوز باقی مانده است. آیا دو ستاره نوترونی پس از برخورد با هم به سیاهچاله تبدیل می شوند یا ستاره نوترونی بزرگتری بوجود می آید؟ پس از این برخورد آیا همه عناصر سنگین تر از آهن شکل می گیرند؟ مشاهدات بعدی LIGO-Virgo می تواند به ما در پاسخ به این سوالات کمک کند.