Обнаружено необъяснимое излучение в результате слияния нейтронных звезд

0 339

Несколько миллиардов лет назад короткий гамма-всплеск за полсекунды высвободил больше энергии, чем наше произведет за все 10 миллиардов лет своей жизни. В мае 2020 года от этого события, получившего название GRB 200522A, наконец достиг Земли и был впервые обнаружен обсерваторией НАСА — Neil Gehrels Swift Observatoryа. Космический телескоп Хаббл быстро зафиксировал свечение всего через три дня после GRB 200522A и определил, что его излучение в ближнем инфракрасном диапазоне было в 10 раз ярче, чем предполагалось, вопреки всем традиционным моделям.

Короткие гамма-всплески продолжительностью менее двух секунд являются одними из самых энергичных и взрывных событий во Вселенной. Астрономы считают, что эти события вызваны слиянием двух нейтронных звезд.

Такие слияния очень редки и чрезвычайно важны, потому что ученые считают, что они являются одним из основных источников тяжелых элементов во Вселенной, таких как золото и уран. Наряду с коротким гамма-всплеском астрономы ожидают увидеть килоновую звезду, пиковая яркость которой обычно в 1000 раз превышает яркость классической новой звезды.

Килоновые представляют собой оптическое и инфракрасное свечение от радиоактивного распада тяжелых элементов и уникальны для слияния двух нейтронных звезд или слияния нейтронной звезды и черной дыры.

«Для меня удивительно, что после 10 лет изучения явления одного и того же типа мы можем обнаружить беспрецедентное поведение, подобное этому», — сказал доктор Вэнь-фай Фонг, астроном из Северо-Западного университета. «Это просто показывает разнообразие взрывов, которые способна производить Вселенная, что очень интересно».

Однако наблюдения не укладываются в традиционные объяснения коротких гамма-всплесков.

Чтобы определить точное расстояние до галактики-хозяина GRB 200522A, астрономы использовали спектрометр с низким разрешением (LRIS) и приборы DEEP Imaging и многообъектный спектрограф (DEIMOS), установленные на телескопах в обсерватории W. M. Keck Observatory.

Они определили, что вспышка произошла от молодой звездообразующей галактики, расположенной на расстоянии 5,5 миллиарда световых лет.

Они также проанализировали послесвечение GRB 200522A в рентгеновских лучах с помощью обсерватории Свифт, оптических и ближних инфракрасных лучей с помощью глобального телескопа обсерватории Лас-Камбрес, телескопа Хаббла, и в радиоволнах с помощью VLA.

На этой иллюстрации показана последовательность формирования килоновой звезды, питаемой магнитаром, пиковая яркость которой в 10 000 раз превышает яркость классической новой: (1) две вращающиеся по спирали нейтронные все ближе и ближе друг к другу; (2) они сталкиваются и сливаются, вызывая взрыв, высвобождающий за полсекунды больше энергии, чем произведет за все 10 миллиардов лет своей жизни; (3) слияние образует еще более массивную нейтронную звезду, называемую магнетаром, которая имеет чрезвычайно мощное магнитное поле; (4) передает энергию выбрасываемому материалу, заставляя его светиться неожиданно ярко в инфракрасном диапазоне. Изображение предоставлено: NASA / ESA / D. Player, STScI.

Но то, что увидели исследователи, было слишком ярким, чтобы явление можно было объяснить даже традиционной килоновой.

«Когда мы получили наблюдения Хаббла, нам пришлось полностью изменить наш мыслительный процесс, потому что информация, которую добавил Хаббл, заставила нас осознать, что мы должны отказаться от нашего традиционного мышления и понять, что здесь происходит новое явление» — говорят ученые.

Ученые предлагают одно возможное объяснение необычно яркого взрыва: в то как большинство коротких гамма-всплесков, вероятно, приводят к образованию черной дыры, слияние нейтронных звезд в этом случае могло вместо этого образовать магнетар, сверхмассивную нейтронную звезду с очень мощным магнитным полем ; вложил большое количество энергии в выброшенный материал килоновой звезды, заставив ее светиться еще ярче. То, что ученые обнаружили, даже затмевает подтвержденную килоновую, обнаруженную в 2017 году.

Астрономы ожидают, что при таком событии выбросы от вспышки будут производить в радиоволнах в ближайшие несколько лет. Последующие радионаблюдения могут в конечном итоге доказать, что источником вспышки действительно был магнетар.

Статья об открытии будет опубликована в Astrophysical Journal.

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x