การตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงจากสแมชอัปช่วยเปิดเผยว่าองค์ประกอบหนักถูกสร้างขึ้นที่ใดวอชิงตัน — แกนมวลมหาศาลของดาวฤกษ์ที่ตายแล้วสองดวงได้ก่อให้เกิดการชนกันของจักรวาลที่รอคอยมานาน ส่งผลให้นักวิทยาศาสตร์ได้รับความมั่งคั่ง
เหตุการณ์นี้เป็นการพบเห็นโดยตรงครั้งแรกของการชนกันของดาวนิวตรอน
ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อดาวอายุมากระเบิดและทิ้งเศษที่อุดมด้วยนิวตรอนไว้ นักวิจัยรายงานเมื่อวันที่ 16 ตุลาคมที่งานแถลงข่าวในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. แหล่งกำเนิดขององค์ประกอบดังกล่าวไม่เป็นที่รู้จักมาก่อน แต่ต้นกำเนิดขององค์ประกอบดังกล่าวหลังเกิดการชนกัน ถูกเปิดเผยโดยแสงระเรื่อของหายนะ
Anna Frebel นักดาราศาสตร์จาก MIT ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยกล่าวว่า “มันเป็นชิ้นส่วนสุดท้ายที่หายไปจริงๆ” ของตารางธาตุ “ที่นี่คือสวรรค์สำหรับทุกคนที่ทำงานภาคสนาม” หลังจากการชนกัน ประมาณ 10 เท่าของมวลโลกที่เป็นทองคำถูกพ่นออกสู่อวกาศ นักวิทยาศาสตร์บางคนคำนวณ
ด้วยการใช้ข้อมูลที่รวบรวมโดยหอสังเกตการณ์ต่างๆ ประมาณ 70 แห่ง นักดาราศาสตร์จึงระบุรายละเอียดของเหตุการณ์ได้อย่างละเอียดถี่ถ้วน พร้อมปล่อยเอกสารที่อธิบายผลลัพธ์จำนวนหนึ่ง การสั่นของคลื่นโน้มถ่วงที่เห็นโดย Advanced Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, LIGO เมื่อวันที่ 17 สิงหาคม ถือเป็นสัญญาณแรกของหายนะ
“ตอนนี้กำลังเปลี่ยนความเข้าใจของเราเกี่ยวกับจักรวาลด้วยการเล่าเรื่องฟิสิกส์ของดวงดาวในยามใกล้ตาย” France Córdova ผู้อำนวยการมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติซึ่งให้ทุนสนับสนุน LIGO กล่าว
ลำดับของการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าประเภทต่างๆ ตามมาด้วยกระแสความโน้มถ่วง เช่น เครื่องดนตรีที่ผลัดกันเป็นซิมโฟนี รังสีแกมมาระเบิดแยกออกเป็นแสงที่มองเห็นได้และแสงอินฟราเรด ซึ่งพบครั้งแรกหลังการแตกตัวประมาณ 12 ชั่วโมง มากกว่าหนึ่งสัปดาห์ต่อมา เมื่อความยาวคลื่นเหล่านั้นจางหายไป รังสีเอกซ์ก็เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ตามด้วยคลื่นวิทยุ
การรวมคลื่นความโน้มถ่วงกับแสงจากการควบรวมดาวนิวตรอนเป็นความฝันอันยาวนานของนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ David Shoemaker โฆษกของ LIGO แห่ง MIT กล่าวว่า “ภาพที่คุณสามารถรวบรวมได้โดยมีแหล่งที่มาทั้งหมดนั้นเป็นการทำงานร่วมกัน “คุณสามารถอนุมานได้ว่ามิฉะนั้นจะเป็นไปไม่ได้”
ภาพที่มีรายละเอียดนั้นเผยให้เห็นการทำงานภายในของการชนกันของดาวนิวตรอนและแหล่งที่มาของการระเบิดสั้นๆ ของแสงพลังงานสูงที่เรียกว่าการปะทุของรังสีแกมมาสั้น นักวิจัยยังคำนวณด้วยว่าเอกภพขยายและทดสอบคุณสมบัติของสสารที่แปลกประหลาดภายในดาวนิวตรอนได้เร็วเพียงใด
สำหรับนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ “เหตุการณ์นี้คือหิน Rosetta” Richard O’Shaughnessy สมาชิก LIGO จากสถาบันเทคโนโลยีโรเชสเตอร์ในนิวยอร์กกล่าว
เครื่องตรวจจับสองเครื่องของ LIGO ซึ่งตั้งอยู่ในสหรัฐอเมริกา
ได้ลงทะเบียนสัญญาณที่ชัดเจนของการเปลี่ยนแปลง: ช่องว่างที่สั่นไหวซึ่งดำเนินต่อไปประมาณ 100 วินาทีก่อนจะดับ มันเป็นระลอกคลื่นกาลอวกาศที่แข็งแกร่งและยาวที่สุดที่ LIGO เคยเห็นมา เมื่อถึงจุดนั้น นักวิทยาศาสตร์รู้ว่าพวกเขามีบางสิ่งที่ยิ่งใหญ่ กล่าวโดยสมาชิก LIGO Vicky Kalogera จาก Northwestern University ใน Evanston รัฐอิลลินอยส์ “อีเมลที่แพร่กระจายกล่าวว่า ‘โอ้ พระเจ้า นี่แหละ’”
การสั่นสะเทือนนั้นเป็นสัญญาณของการพังทลายของจักรวาล: การโคจรรอบกันและกันราวกับอยู่บนม้าหมุนที่โชคร้าย ดาวนิวตรอนสองดวงที่โคจรรอบโคจรเข้ามาใกล้มากขึ้นเรื่อยๆ จนมาบรรจบกัน ดาวนิวตรอนซึ่งมีมวลอยู่ระหว่าง 1.17 ถึง 1.60 เท่าของดวงอาทิตย์ อาจยุบตัวเป็นหลุมดำ แม้ว่านักวิทยาศาสตร์ของ LIGO จะไม่สามารถระบุชะตากรรมของดาวได้อย่างแน่นอน ก่อนหน้านี้ LIGO พบการรวมตัวของหลุมดำหมุนวนที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์หลายสิบเท่า ( SN Online: 9/27/17 ); มวลที่เล็กกว่าของคู่โคจรชี้นิ้วไปที่ดาวนิวตรอน และเนื่องจากคาดว่าหลุมดำจะไม่ปล่อยแสง การแสดงดอกไม้ไฟที่ตามมาทำให้กรณีดาวนิวตรอนแข็งตัว
การทดลองน้องสาวของ LIGO ในอิตาลี Advanced Virgo เห็นเพียงสัญญาณจาง ๆ การตรวจจับที่ค่อนข้างอ่อนแอนั้นช่วยลดขอบเขตที่เกิดการชักใน “ส่วนหนึ่งของท้องฟ้าที่เป็นจุดบอดของราศีกันย์” Kalogera กล่าว ที่จำกัดไซต์ให้อยู่ภายในพื้นที่ประมาณ 30 ตารางองศาในท้องฟ้าทางใต้
เพียง 1.7 วินาทีหลังจากสัญญาณคลื่นความโน้มถ่วง กล้องโทรทรรศน์อวกาศ Fermi ของ NASA ก็พบรังสีแกมมาริบหรี่ในละแวกเดียวกันของท้องฟ้า ในขณะเดียวกัน กล้องดูดาวอื่นๆ ก็พุ่งเข้าสู่การปฏิบัติ ทำให้เกิดแสงขึ้นในที่ที่ไม่เคยมีมาก่อน “เราเห็นสิ่งที่ดูเหมือนดาวดวงใหม่” Edo Berger จากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด ซึ่งเป็นผู้นำทีมที่มองเห็นแสงด้วย DECam บนกล้องโทรทรรศน์ Blanco ในชิลีกล่าว Berger’s เป็นหนึ่งในหลายทีมที่เฝ้าสังเกตแสงของการระเบิด การตรวจจับดังกล่าวชี้ให้เห็นกาแลคซี NGC 4993 ซึ่งอยู่ห่างจากโลก 130 ล้านปีแสงในกลุ่มดาวไฮดราในฐานะจุดชนกัน “มีช่วงเวลาแห่งความไม่เชื่อ: ว้าว เราทำจริงๆ แล้ว เราพบแล้ว” เบอร์เกอร์กล่าว
