Přesná měření využívající sbírku radiových dalekohledů National Science Foundation (NSF) ukázaly, že úzký paprsek částic, pohybujících se rychlostí světla, vystřelil do mezihvězdného prostoru těsně poté, co se pár neutronových hvězd spojil v galaxii vzdálené 130 milionů světelných let od Země. Sloučení, ke kterému došlo v srpnu 2017, vytvořilo gravitační vlny, které způsobily vibrace ve vesmíru. Jednalo se o první událost, při které byly okamžitě detekovány jak gravitační vlny, tak elektromagnetické vlny, včetně paprsků gama, rentgenového záření, viditelného světla a rádiových vln.
Důsledky fúze, přezdívané GW170817, lze pozorovat prostřednictvím obíhajících a pozemních dalekohledů po celém světě. Vědci poznamenali, že charakteristiky výsledných vln se v průběhu času měnily a pomocí těchto změn identifikovali povahu jevů, které následovaly po fúzi.
Jedna otázka, která vynikla, dokonce i měsíce po sloučení, byla, zda událost vytvořila úzký, rychle se pohybující proud materiálu, který se dostal do mezihvězdného prostoru. To bylo velmi důležité, protože takové trysky jsou nezbytné k vytvoření typu výbuchů gama záření, o kterém se teoretici domnívali, že mělo být způsobeno spojením párů neutronových hvězd.
Odpověď přišla, když astronomové použili kombinaci velmi dlouhého základního pole NSF (VLBA), velkého pole Karla Janského (VLA) a dalekohledu Green Bank Telescope (GBT) Roberta S. Byrda. Bylo zjištěno, že umístění rádiové emise ze soutoku se pohybovalo ve vesmíru a pohyb byl tak rychlý, že jeho rychlost dokázala vysvětlit pouze letoun.
„Změřili jsme tento pohyb, který se ukázal být čtyřikrát rychlejší než světlo. K této iluzi, zvané superluminální pohyb, dochází, když je paprsek téměř směrem k Zemi a materiál v paprsku se blíží rychlosti světla, “uvedl Kunal Muli, Národní radioastronomická observatoř (NRAO) a Caltech.
Astronomové pozorovali objekt 75 dní po sloučení, poté znovu o 230 dní později.
„Na základě naší analýzy je tento proud pravděpodobně velmi úzký, ne více než 5 stupňů široký a jen 20 stupňů od směru Země,“ řekl Adam Deller ze Swinburne University of Technology. „Aby se ale naše pozorování shodovalo, musel také materiál v tryskovém tělese explodovat směrem ven o více než 97 procent rychleji, než je rychlost světla.“
Současný scénář události spočívá v tom, že počáteční sloučení dvou superhustých neutronových hvězd způsobilo výbuch, který vytlačil sférický obal trosek ven. Neutronové hvězdy se zhroutily do černé díry, jejíž silná gravitace k ní začala přitahovat materiál. Tento materiál vytvořil rychle rotující disk, který generoval dvojici trysek pohybujících se ven z jejich pólů.
Jak se tato událost odehrávala, vyvstávala otázka, zda se trysky vynoří z pláště trosek původní exploze. Pozorovací data ukázala, že paprsek interagoval s vesmírnými troskami a vytvořil široký „kuklu“ materiálu, rozšiřující se směrem ven. Kuk se rozpínal pomaleji než trysky.
„Naše interpretace spočívá v tom, že kukla dominovala rádiovým emisím asi 60 dní po fúzi a později byly emise vystaveny tryskovému proudu,“ uvedl hlavní teoretik studie Ore Gottlieb z Tel Avivské univerzity.
“Měli jsme štěstí, že jsme mohli tuto událost pozorovat, protože kdyby byl proud daleko od Země, rádiová emise by byla příliš slabá na to, aby ji detekovala,” dodal Gregg Hollinan z Caltechu.
V současné době jsou vědci přesvědčeni, že detekce rychle se pohybujícího paprsku v GW170817 významně posiluje spojení mezi sloučením neutronových hvězd a krátkodobými záblesky gama záření. Nyní vědí, že trysky musí být relativně směrovány k Zemi, aby bylo možné detekovat záblesk gama záření.
