Послесвечение от далекого слияния нейтронных звезд, обнаруженного в августе прошлого года, продолжает становиться ярче - к большому удивлению астрофизиков, изучающих последствия массивного столкновения, которое произошло примерно в 138 миллионах световых лет от нас и вызвало пульсацию гравитационных волн. вселенная.
Новые наблюдения орбитальной рентгеновской обсерватории НАСА Чандра, опубликованные в Astrophysical Journal Letters, показывают, что гамма-всплеск, вызванный столкновением, является более сложным, чем ученые первоначально предполагали.
«Обычно, когда мы видим короткий гамма-всплеск, генерируемое струйное излучение на короткое время становится ярким, когда оно врезается в окружающую среду, а затем тускнеет, когда система перестает вводить энергию в отходящий поток», - говорит Макгилл. Университетский астрофизик Дэрил Хаггард, чья исследовательская группа возглавила новое исследование. «Это другой; это определенно не простой, узкий реактивный самолет Джейн».
Теория кокона
Новые данные можно объяснить с помощью более сложных моделей остатков слияния нейтронных звезд. Один из вариантов: слияние запустило струю, которая ударно нагрела окружающие газообразные обломки, создав горячий «кокон» вокруг струи, который светился в рентгеновских лучах и радиосвете в течение многих месяцев.
Рентгеновские наблюдения согласуются с данными радиоволн, представленными в прошлом месяце другой группой ученых, которая обнаружила, что эти излучения от столкновения также продолжали становиться ярче с течением времени.
В то время как радиотелескопы могли отслеживать послесвечение в течение всей осени, рентгеновские и оптические обсерватории не могли наблюдать его около трех месяцев, потому что в этот период эта точка на небе находилась слишком близко к Солнцу.
«Когда в начале декабря источник появился из этого слепого пятна в небе, наша команда Chandra ухватилась за возможность увидеть, что происходит», - говорит Джон Руан, исследователь с докторской степенью в Космическом институте Макгилла и ведущий автор новой статьи. «Конечно, послесвечение оказалось ярче в рентгеновском диапазоне, так же как и в радио».
Загадка по физике
Эта неожиданная закономерность вызвала у астрономов борьбу за понимание того, какая физика управляет излучением. «Это слияние нейтронных звезд не похоже ни на что, что мы видели раньше», - говорит Мелания Нинка, другой научный сотрудник Макгилла. «Для астрофизиков это подарок, который, кажется, продолжает приносить». Нинка также является соавтором новой статьи вместе с астрономами из Северо-Западного университета и Университета Лестера.
Слияние нейтронных звезд было впервые обнаружено 17 августа американской лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерваторией (LIGO). Европейский детектор Virgo и около 70 наземных и космических обсерваторий помогли подтвердить открытие.
Открытие открыло новую эру в астрономии. Это стало первым случаем, когда ученые смогли наблюдать космическое событие как со световыми волнами - основой традиционной астрономии - так и с гравитационными волнами, рябью в пространстве-времени, предсказанной сто лет назад общей теорией относительности Альберта Эйнштейна. Считается, что слияния нейтронных звезд, одних из самых плотных объектов во Вселенной, ответственны за образование тяжелых элементов, таких как золото, платина и серебро.