Jedno zderzenie można obserwować jako drganie czasoprzestrzeni, błysk gamma, kilonową, promienie X i fale radiowe
GW170817 nie było jednym „sygnałem”, lecz całym ciągiem różnych komunikatów z tej samej katastrofy. LIGO i Virgo wykryły fale grawitacyjne z inspiralu dwóch gwiazd neutronowych. Po 1,7 s pojawił się krótki błysk gamma. Po kilkunastu godzinach odnaleziono optyczną kilonową w NGC 4993, a w kolejnych dniach i miesiącach rosła emisja rentgenowska i radiowa związana z relatywistycznym wypływem uderzającym w otoczenie. Każdy kanał mierzył inny fragment mechanizmu. To jeden z najczystszych przykładów, dlaczego astronomia wieloaspektowa daje więcej niż dowolny pojedynczy teleskop.
Fale grawitacyjne opowiadały o orbitach
Sygnał GW170817 trwał w pasmie detektorów długo w porównaniu z mergerami cięższych czarnych dziur. Narastająca częstotliwość pozwalała śledzić spirale dwóch zwartych ciał i wyznaczać kombinacje ich mas. Sama fala grawitacyjna nie powiedziała jednak, jak jasne będzie zderzenie ani jakie pierwiastki powstaną. Była bezpośrednim pomiarem dynamicznej geometrii czasoprzestrzeni wywołanej ruchem mas.
Gamma powiedziało, że uruchomił się relatywistyczny wypływ
Niemal równoczesny GRB 170817A wskazał, że po mergerze powstał proces zdolny do wygenerowania ultraszybkiego, skolimowanego wypływu. Później okazało się, że patrzyliśmy na dżet pod kątem, a nie wzdłuż jego osi. To tłumaczy nietypowo słaby początkowy błysk gamma i opóźniony wzrost poświaty w X oraz radiu.
Światło optyczne i podczerwone pokazało wyrzuconą materię
W NGC 4993 znaleziono nowy punkt świetlny, który szybko zmieniał jasność i barwę. Była to kilonowa zasilana radioaktywnym rozpadem świeżo utworzonych jąder r-procesu. Jej ewolucja zależała od ilości, prędkości i nieprzezroczystości wyrzutu. W szczególności ciężkie pierwiastki z grupy lantanowców silnie pochłaniają światło widzialne i przesuwają emisję ku podczerwieni.
X i radio włączyły się później
Chandra początkowo nie wykryła źródła rentgenowskiego. Dopiero dziewięć dni po mergerze pojawiło się X, a emisja radiowa również rozwijała się z czasem. To nie opóźniony „drugi wybuch”, lecz ewolucja dżetu i otaczającego go materiału, który zwalniał w ośrodku międzygwiazdowym. W miarę zmiany relatywistycznego beamingu coraz większa część emisji trafiała w naszą linię widzenia.
Każdy posłaniec ma inne ślepe punkty
Fale grawitacyjne świetnie mierzą dynamikę zwartego układu, ale mają słabą rozdzielczość lokalizacyjną bez sieci detektorów. Gamma łatwo wskazuje gwałtowny relatywistyczny proces, lecz jest silnie zależne od kierunku dżetu. Kilonowa informuje o wyrzucie i nukleosyntezie, a radio/X o późniejszym oddziaływaniu z otoczeniem. Dopiero złożenie tych danych daje spójną historię od ostatnich orbit po miesiące po mergerze.
Każdy sygnał patrzy na inną część katastrofy
Fale grawitacyjne niosły informację o ruchu mas jeszcze przed kontaktem gwiazd i pozwoliły oszacować parametry układu. Gamma pojawiła się w związku z uruchomieniem relatywistycznego wypływu. Światło optyczne i podczerwone śledziło radioaktywnie ogrzewaną materię wyrzuconą podczas mergeru, a późniejsze promienie X i fale radiowe powstawały, gdy szybki wypływ oddziaływał z gazem otoczenia. To nie były więc różne fotografie tej samej powierzchni, lecz sygnały z innych procesów, skal i etapów czasowych. Ich wspólna interpretacja pozwoliła testować jednocześnie fizykę grawitacji, budowę gwiazd neutronowych, mechanizm krótkich GRB i produkcję ciężkich pierwiastków. GW170817 stało się podręcznikowym przykładem sensu astronomii wieloaspektowej: informacja nie rośnie tylko dlatego, że mamy więcej teleskopów, lecz dlatego, że każdy „posłaniec” reaguje na inną część fizyki zdarzenia.