Ogłoszenie z zeszłego tygodnia, że fale grawitacyjne (GW) zostały wykryte po raz pierwszy - w wyniku połączenia dwóch czarnych dziur - jest ogromną wiadomością. Ale teraz rozbłysk promieniowania gamma (GRB) pochodzący z tego samego miejsca, który przybył na Ziemię 0,4 sekundy po GW, przynosi wiadomości. Pojedyncze czarne dziury nie powinny tworzyć GRB; aby to zrobić, muszą znajdować się w pobliżu dużej ilości materii.
Teleskop Fermi NASA wykrył GRB, pochodzący z tego samego punktu co GW, zaledwie 0,4 sekundy po nadejściu fal. Chociaż nie możemy być absolutnie pewni, że oba zjawiska są wynikiem tego samego połączenia czarnej dziury, zespół Fermi oblicza prawdopodobieństwo, że będzie to zbieg okoliczności tylko na 0,0022%. To całkiem solidna korelacja.
Co tu się dzieje? Aby się trochę cofnąć, spójrzmy na to, co naszym zdaniem działo się, gdy LIGO wykrył fale grawitacyjne.
Rozumieliśmy, że dwie czarne dziury krążyły wokół siebie przez długi czas. Gdy to zrobili, ich ogromna grawitacja oczyściłaby obszar wokół nich z materii. Gdy skończyli krążyć wokół siebie i połączyli, byliby już odizolowani w kosmosie. Ale teraz, gdy GRB został wykryty, potrzebujemy jakiegoś sposobu, aby to wyjaśnić. Potrzebujemy więcej materii, aby być obecnym.
Według Abrahama Loeba z Uniwersytetu Harvarda brakującym elementem tej układanki jest masywna gwiazda - sama w sobie wynikająca z podwójnego układu gwiazd łączącego się w jeden - kilkaset razy większy od Słońca, który zrodził dwie czarne dziury. Gwiazda tego rozmiaru utworzyłaby czarną dziurę, gdy wyczerpałaby się i zapadła. Ale dlaczego byłyby dwie czarne dziury?
Ponownie, według Loeba, jeśli gwiazda obraca się z wystarczająco dużą prędkością - tuż poniżej swojej częstotliwości zrywania - gwiazda mogłaby faktycznie uformować dwa zapadające się rdzenie w konfiguracji hantli, a zatem dwie czarne dziury. Ale teraz te dwie czarne dziury nie będą izolowane w kosmosie, faktycznie znajdą się w masywnej gwieździe. Lub to, co zostało z jednego. Pozostałości masywnej gwiazdy to brakująca materia.
Gdy czarne dziury się ze sobą połączą, powstanie odpływ, który wytworzy GRB. Albo też GRB „pochodzi z odrzutowca pochodzącego z dysku akrecyjnego resztkowego gruzu wokół resztki BH”, jak napisał Loeb. Dlaczego więc opóźnienie 0,4 s? Jest to czas, w którym GRB przekroczył gwiazdę względem fal grawitacyjnych.
Brzmi jak fajne wyjaśnienie. Ale, jak zauważa Loeb, są z tym pewne problemy. Najważniejsze pytanie brzmi: dlaczego GRB było tak słabe lub słabe? Artykuł Loeba mówi, że „zaobserwowany GRB może być tylko jednym skokiem w dłuższym i słabszym stanie przejściowym poniżej progu wykrywania GBM”.
Ale czy GRB był naprawdę słaby? Czy to w ogóle było prawdziwe? Europejska Agencja Kosmiczna ma własny statek kosmiczny z funkcją wykrywania promieniowania gamma, o nazwie Integral. Integral nie był w stanie potwierdzić sygnału GRB i zgodnie z tym artykułem sygnał promieniowania gamma w końcu nie był prawdziwy.
Jak mówią w showbiznesie: „Bądź na bieżąco”.
