Det har vært litt av en måned for gravitasjonsbølger. Først nobelpris, og deretter avbildningen av en gravitasjonsbølgekilde for aller første gang!

Gravitasjonsbølger ble observert for første gang i september 2015 etter at de hadde blitt forutsagt av Albert Einstein rundt 100 år tidligere. Signalet stemte overens med det man forventet fra to sorte hull som smelter sammen med hverandre. Nå har vi for første gang klart å ta bilde av et objekt som er ansvarlig for å ha sendt ut gravitasjonsbølger: Sammenslåingen av to nøytronstjerner!

Les mer: Gravitasjonsbølger er oppdaget! (blogginnlegg, februar 2016)

I begynnelsen av oktober ble nobelprisen i fysikk 2017 tildelt Rainer Weiss, Barry C. Barish og Kip S. Thorne for deres bidrag til LIGO-detektoren og observasjonen av gravitasjonsbølger. Oppdagelsen av gravitasjonsbølger ga forventninger om observasjoner av nye fenomener som vi ikke har observert ennå. Og i dag ble nettopp et slikt fenomen annonsert!

Tre oppdagelser i én

Den 17. august 2017 oppdaget LIGO-detektoren at gravitasjonsbølger passerte Jorden. Dette var den femte observerte gravitasjonsbølgen.

Rundt to sekunder senere oppdaget romobservatoriene Fermi Gamma-ray Space Telescope og INTErnational Gamma Ray Astrophysics Laboratory (INTEGRAL) et kort gammaglimt fra det samme området på himmelen. Et gammaglimt er den sterkeste elektromagnetiske strålingskilden i universet. Man har ikke visst med sikkerhet hva som forårsaker gammaglimt, men man har tidligere tenkt at gammaglimt er supernovaer eller hypernovaer som skyldes høymassestjerner som kollapser til å bli nøytronstjerner eller sorte hull. De nye observasjonene har vist at gammaglimt faktisk skyldes sammenslåingen av to nøytronstjerner som resulterer i det som kalles en kilonova, en slags supernova fra sammenslående nøytronstjerner, som nå er bekreftet observert for aller første gang.

LIGO-Virgo-detektorene fant omtrent hvor på himmelen signalet kom fra, riktignok et område på størrelse med flere hundre måner. Omtrent 70 observatorier over hele verden kastet seg rundt og rettet sine teleskoper mot dette området av himmelen for å se etter lyskilder som ikke har pleid å være der. Deriblant var romteleskopet Hubble og mange av de bakkebaserte teleskopene til European Southern Observatory (ESO) i Chile. Det var Swope-teleskopet i Chile som først fant et nytt lyspunkt i galaksen NGC 4993. ESO-teleskoper fulgte med på lyspunktet i flere uker etterpå og har samlet de nødvendige dataene for å forklare hva det er som har skjedd.

Det er ganske utrolig at de går an å finne et slikt objekt i det hele tatt. I videoen nedenfor zoomer vi inn på kilonovaen og kan se hvordan den endret seg over en periode på 12 dager:

Men det er mer! Observasjonene av de sammenslående nøytronstjernene viser dessuten dannelsen av grunnstoffer tyngre enn jern gjennom kjernereaksjoner i en form for nukleosyntese kjent som r-prosessen, som bare har vært teoretisert frem til nå. Denne betyr at vi nå har en forklaring på hvor de tyngre grunnstoffene i universet kommer fra! Den tidligere forklaringen om at alle de tyngre grunnstoffene stammer fra røde kjempestjerner, har ikke fullt ut kunne forklare det vi observerer. Nå som r-prosessen er blitt observert i forbindelse med nøytronstjerner, har vi kanskje hele bildet!

Kilde: ESO-teleskop observerer lys fra gravitasjonsbølgekilde for første gang (eso.org, 16. oktober 2017)