Featured

Рентгеновские лучи обнаружены через годы после столкновения нейтронных звезд

Рентгеновские лучи обнаружены через годы после столкновения нейтронных звезд

Наука
12 октября 2020

Рентгеновские лучи обнаружены через годы после столкновения нейтронных звезд

Прошло три года с момента исторического обнаружения слияния нейтронных звезд из-за гравитационных волн. С того дня международная группа исследователей во главе с астрономом Элеонорой Троя из Мэрилендского университета непрерывно отслеживает последующие выбросы радиации. Их анализ дает возможные объяснения природы рентгеновских лучей, которые продолжили излучение в результате столкновения еще долгое время после того, как модели предсказывали, что они прекратятся. Исследование также показывает, что в современных моделях нейтронных звезд и столкновений компактных тел отсутствует важная информация. Результаты работы публикует журнал Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Слияние нейтронных звезд, которое изучала группа из Мэрилэнда — GW170817 — было впервые идентифицировано по гравитационным волнам, которые были обнаружены LIGO в созвездии Девы 17 августа 2017 года. В течение нескольких часов телескопы по всему миру начали наблюдать электромагнитное излучение, включая гамма-излучение, лучи и свет, исходящие от взрыва. Это был первый и единственный раз, когда астрономы смогли наблюдать излучение, связанное с гравитационными волнами, хотя они давно знали, что такое событие возможно в принципе. Все другие гравитационные волны, наблюдаемые на сегодняшний день, возникли в результате событий, слишком слабых и слишком далеких, чтобы излучение могло быть обнаружено с Земли.

Через несколько секунд после того, как GW170817 был обнаружен, ученые зарегистрировали первоначальную струю энергии, известную как гамма-всплеск, а затем более медленную килоновую. Свет от нее длился около трех недель, а затем погас. Между тем, через девять дней после того, как гравитационная волна была впервые обнаружена, ученые увидели телескопы наблюдали то, что раньше не видели: рентгеновские лучи.

Научные модели предсказывали, что, когда исходная струя от столкновения нейтронной звезды движется через межзвездное пространство, она создает собственную ударную волну, которая излучает рентгеновские лучи, радиоволны и свет. Такое явление известно как послесвечение. Но подобного послесвечения не наблюдалось ранее.

Рентгеновские лучи обнаружены через годы после столкновения нейтронных звездИсследователи постоянно отслеживали излучение, исходящее от первого (и пока единственного) космического события, обнаруженного как в гравитационных волнах, так и во всем спектре света. На этом изображении видно столкновение нейтронной звезды, обнаруженное 17 августа 2017 года, исходящее от галактики NGC 4993. Новый анализ дает возможные объяснения рентгеновских лучей, которые продолжали излучаться в результате столкновения еще долгое время после того, как другое излучение исчезло и намного превзошло предсказания модели. Предоставлено: Э. Троя.

В случае с GW170817 послесвечение достигло максимума примерно через 160 дней после того, как были обнаружены гравитационные волны, а затем быстро исчезло. Но рентгеновские лучи остались.

В новом исследовании предлагается несколько возможных объяснений долгоживущего рентгеновского излучения. Одна из возможностей состоит в том, что эти рентгеновские лучи представляют собой совершенно новую особенность послесвечения столкновения, а динамика гамма-всплеска каким-то образом отличается от ожидаемой.

«Столкновение так близко к нам, что оно видно, и открывает окно во весь процесс, к которому мы редко имеем доступ», — объясняет астроном Элеонора Троя, которая также является научным сотрудником Центра космических полетов имени Годдарда НАСА. «Возможно, есть физические процессы, которые мы не включили в наши модели».

Другая возможность заключается в том, что килонова и расширяющееся газовое облако за исходной струей излучения могли создать свою собственную ударную волну, которой потребовалось больше времени, чтобы достичь Земли.

Третья возможность состоит в том, что что-то могло остаться после столкновения, возможно, остатки нейтронной звезды, испускающей рентгеновские лучи.

Необходим гораздо больший анализ, прежде чем исследователи смогут точно подтвердить, откуда взялись рентгеновские лучи. Некоторые ответы могут появиться в декабре 2020 года, когда телескопы снова будут нацелены на источник GW170817. Последнее наблюдение было в феврале 2020 года.



Источник

Zeen is a next generation WordPress theme. It’s powerful, beautifully designed and comes with everything you need to engage your visitors and increase conversions.