Rozbicie gwiazdy neutronowej zauważone 3 lata temu wciąż emituje promieniowanie rentgenowskie. Ale dlaczego?

Trzy lata temu dwie gwiazdy neutronowe zderzyły się w katastrofie, pierwszej takiej fuzji, jaką kiedykolwiek zaobserwowano bezpośrednio. Oczywiście naukowcy mieli to na oku – a teraz dzieje się coś dziwnego.

Astrofizycy obserwowali zderzenie gwiazd 17 sierpnia 2017 r., zauważając po raz pierwszy w historii oznaki tego samego zdarzenia zarówno w szumie fal grawitacyjnych wykrytych przez detektor fal grawitacyjnych (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory, LIGO) na Ziemi, jak i w masywnym wybuchu różnych rodzajów światła. Promieniowanie rentgenowskie obserwowane w miejscu znajdującym się 130 milionów lat świetlnych od Ziemi osiągnęło szczyt niecałe sześć miesięcy po odkryciu fuzji, a następnie zaczęło zanikać. Jednak w obserwacjach zebranych w tym roku trend ten się zatrzymał, a sygnał rentgenowski nieoczekiwanie utrzymuje się, zgodnie z badaniami przedstawionymi w czwartek (14 stycznia) na 237. spotkaniu American Astronomical Society, które odbyło się praktycznie z powodu pandemii.

„Nasze dotychczasowe modele opisywały obserwacje niesamowicie dobrze, więc pomyśleliśmy, że udało nam się to ustalić” – powiedziała Space.com Eleonora Troja, astrofizyk z University of Maryland i Goddard Space Flight Center w Maryland. „Myślę, że wszyscy byli przekonani, że to coś szybko zniknie, a ostatnia obserwacja pokazała, że ​​tak nie jest”.

Kiedy wiosną teleskop kosmiczny Chandra zameldował się na wiosnę w poprzedniej fuzji, sprawy zaczęły wyglądać podejrzanie. Naukowcy myśleli, że patrzą na poświatę wysokoenergetycznego strumienia materiału wystrzelonego w wyniku zderzenia i spodziewali się, że promienie rentgenowskie wyblakną do wiosny. Ale źródło nadal świeciło w polu widzenia statku kosmicznego. Kiedy teleskop spojrzał ponownie, w grudniu, nadal znalazł jasny sygnał rentgenowski.

Jest za wcześnie, aby wiedzieć, co się dokładnie dzieje, powiedziała Troja. Chandra może nie spojrzeć ponownie do grudnia tego roku, chociaż planuje poprosić o zmianę planów, aby sprawdzić to wcześniej. Instrumenty radiowe mogą częściej badać zderzenie i mogą pomóc rozwiązać zagadkę od czasu do czasu.

Na razie Troja uważa, że ​​jedna z dwóch hipotez wyjaśni dalsze emisje promieniowania rentgenowskiego.

W jednym scenariuszu do utrzymujących się promieni rentgenowskich dołącza się światło radiowe w ciągu następnych ośmiu miesięcy lub roku. Troja powiedziała, że ​​to sugeruje, że naukowcy nie widzą poświaty strumieni wystrzeliwujących ze zderzenia, ale poświatę samej masywnej eksplozji kilonowa – coś, czego naukowcy nigdy wcześniej nie widzieli.

Przedstawienie przez artystę chmury szczątków powstałej w wyniku zderzenia gwiazdy neutronowej. (Zdjęcie: Goddard Space Flight Center / CI Lab NASA)

„Ludzie myślą, że w XXI wieku widzieliśmy to wszystko i nie ma już pierwszego razu”, powiedziała. Nie, jeśli ta hipoteza się utrzyma. ” Byłby to pierwszy, nowy rodzaj światła, nowa forma źródła astrofizycznego, jakiej nigdy wcześniej nie widzieliśmy. “

Jeśli emisje rentgenowskie będą kontynuowane, ale nie dołączy do nich żadna emisja radiowa, Troja uważa, że ​​naukowcy mogą patrzeć na coś być może jeszcze bardziej intrygującego: dowód na to, że zderzenie utworzyło masywną gwiazdę neutronową, najbardziej masywny taki obiekt znany do tej pory.

Wkrótce po zderzeniu naukowcy obliczyli masę początkowych gwiazd neutronowych i masę tego, co pozostało, po tym, jak zdarzenie wyrzuciło materię w kosmos. Ale ta wartość znajduje się pomiędzy największą obecnie znaną gwiazdą neutronową a najmniejszą znaną czarną dziurą, co jest dla naukowców zaskoczeniem. Nowe obserwacje mogą o tym zadecydować: jeśli obiekt emituje promieniowanie rentgenowskie, to z pewnością nie jest czarną dziurą. Potwierdzenie wyniku zderzenia dałoby naukowcom możliwość lepszego zrozumienia, jak zachowuje się materia w super gęstych gwiazdach neutronowych – powiedziała.

„Mamy piękny problem” – powiedziała Troja. „Bez względu na rozwiązanie, będzie ekscytujące, co jest wielkim problemem w astrofizyce”.

Źródło: Meghan Bartels

Gravitational Waves Detected from Neutron-Star Crashes: The Discovery Explained

First Detection of Gravitational Waves from Neutron-Star Crash Marks New Era of Astronomy

Chandra Space Telescope: Revealing the Invisible Universe

Neutron-Star Collision Reveals Origin of Gold, Astronomers Say

2 Neutron Stars Collided, So Are They a Black Hole Now?

Zdjęcie: NASA’s Goddard Space Flight Center/CI Lab

Tematy:
Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x