Guldoprindelse bekræftet med den første gravitationsbølgeobservation nogensinde

Gulds oprindelse i universet er endelig blevet bekræftet, efter en gravitationsbølge kilde blev set og hørt for første gang nogensinde af et internationalt samarbejde mellem forskere, hvor astronomer ved University of Warwick spiller en ledende rolle.

Medlemmer af Warwicks Astronomy and Astrophysics Group, Professor Andrew Levan, Dr. Joe Lyman, Dr Sam Oates og Dr Danny Steeghs, førte observationer, der fangede lyset fra to kolliderende neutronstjerner, kort tid efter at være blevet opdaget gennem gravitationsbølger - måske det mest efterlængte fænomen i moderne astronomi.

Kæmpe mængder guld, platin, uran og andre tunge elementer blev skabt i sammenstødet mellem disse kompakte stjernester, og blev pumpet ud i universet - og låser op for mysteriet om, hvordan guld på vielsesringe og smykker oprindeligt er dannet.

Kollisionen producerede lige så meget guld som Jordens masse.

Denne opdagelse har også bekræftet endegyldigt, at korte gammastråleudbrud er direkte forårsaget af sammenlægning af to neutronstjerner.

Neutronstjernerne var meget tætte - lige så tunge som vores sol endnu kun 10 kilometer på tværs - og de kolliderede med hinanden for 130 millioner år siden, da dinosaurerne strejfede rundt på jorden, i en relativt gammel galakse, der ikke længere dannede mange stjerner.

De trak mod hinanden over millioner af lysår, og drejede sig hurtigere om hinanden, efterhånden som de kom tættere på - til sidst snurrede de rundt om hinanden fem hundrede gange i sekundet.

Deres fusion sendte krusninger gennem rummet og tiden - og disse krusninger er de undvigende gravitationsbølger, som astronomerne har set.

Gravitationsbølgerne blev detekteret af Advanced Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (Adv-LIGO) den 17. august i år, med en kortvarig gammastråleskærm opdaget af Fermi-satellitten kun to sekunder senere.

Dette førte til en strøm af observationer, da natten faldt i Chile, med en første rapport om en ny kilde fra Swope 1m teleskopet.

Langvarige samarbejdspartnere Professor Levan og professor Nial Tanvir (fra University of Leicester) brugte faciliteterne i European Southern Observatory til at lokalisere kilden i infrarødt lys.

Professor Levans team var det første, der fik observationer af denne nye kilde med Hubble -rumteleskopet. Den kommer fra en galakse kaldet NGC 4993, 130 millioner lysår væk.

Andrew Levan, Professor i gruppen Astronomy &Astrophysics ved University of Warwick, kommenterede:"Når vi så dataene, vi indså, at vi havde fanget en ny form for astrofysisk objekt. Dette indleder en æra med multi-messenger-astronomi, det er som at kunne se og høre for første gang. "

Dr. Joe Lyman, som observerede på European Southern Observatory på det tidspunkt, var den første til at advare samfundet om, at kilden var ulig nogen, der er set før.

Han kommenterede:"De udsøgte observationer opnået på få dage viste, at vi observerede en kilonova, et objekt, hvis lys drives af ekstreme atomreaktioner. Dette fortæller os, at de tunge elementer, ligesom guldet eller platin i smykker er flaskerne, smedet i milliardgradsresterne af en fusionerende neutronstjerne. "

Dr Samantha Oates tilføjede:"Denne opdagelse har besvaret tre spørgsmål, som astronomer har undret i årtier:Hvad sker der, når neutronstjerner smelter sammen? Hvad forårsager gammastråler med kort varighed? Hvor er de tunge elementer, som guld, lavet? I løbet af cirka en uge blev alle tre af disse mysterier løst. "

Dr. Danny Steeghs sagde:"Dette er et nyt kapitel i astrofysik. Vi håber, at vi i de næste par år vil opdage mange flere begivenheder som denne. Faktisk, i Warwick er vi lige færdige med at bygge et teleskop designet til at udføre netop dette job, og vi forventer, at det præciserer disse kilder i denne nye æra af multi-messenger-astronomi ".