Впервые потенциально замечено послесвечение килоновой звезды

773

Астрономы из Северо-Западного университета (Northwestern University), возможно, впервые обнаружили послесвечение килоновой.

Килоновая (звезда) возникает, когда две нейтронные звезды — одни из самых плотных объектов во Вселенной — сливаются, создавая взрыв в 1000 раз ярче, чем классическая новая.

В этом случае узкая внеосевая струя высокоэнергетических частиц сопровождала событие слияния, получившее название GW170817. Через три с половиной года после слияния струя исчезла, открыв новый источник таинственного рентгеновского излучения.

В качестве основного объяснения нового источника рентгеновского излучения астрофизики считают, что расширяющиеся обломки в результате слияния породили ударную волну, подобную звуковому удару сверхзвукового самолета.

Затем этот удар нагревал окружающие материалы, что генерировало рентгеновское излучение, известное как послесвечение килоновой. Альтернативное объяснение состоит в том, что материалы, падающие на черную дыру, образовавшуюся в результате слияния нейтронных звезд, вызвали рентгеновское излучение.

Любой из этих сценариев будет первым в этой области.

«Мы вступили на неизведанную территорию, изучая последствия слияния нейтронных звезд», — сказал Апраджита Хаджела из Northwestern, руководивший новым исследованием. «Мы впервые смотрим на что-то новое и необычное. Это дает нам возможность изучать и понимать новые физические процессы, которые ранее не наблюдались».

Событие 17 августа 2017 года GW170817 вошло в историю как первое слияние нейтронных звезд, обнаруженное как гравитационными волнами, так и электромагнитным излучением (или светом). С тех пор астрономы используют телескопы по всему миру и в космосе для изучения этого события в электромагнитном спектре.

С помощью рентгеновской обсерватории НАСА «Чандра» астрономы наблюдали рентгеновское излучение струи, движущейся со скоростью, близкой к скорости света, возникающей при слиянии нейтронных звезд.

С начала 2018 года рентгеновское излучение джета неуклонно ослабевало, поскольку струя продолжала замедляться и расширяться. Затем ученые заметили, что с марта 2020 года до конца 2020 года снижение яркости прекратилось, а рентгеновское излучение было примерно постоянным по яркости.

Это была важная подсказка.

«Тот факт, что рентгеновские лучи перестали быстро исчезать, был нашим лучшим доказательством того, что в этом источнике в рентгеновских лучах обнаруживается что-то помимо струи», — говорят ученые. «Кажется, для объяснения того, что мы видим, нужен совершенно другой источник рентгеновских лучей».

Исследователи полагают, что за рентгеновскими лучами, вероятно, скрывается послесвечение килоновой или черная дыра. Ни один из сценариев ранее не наблюдался.

Чтобы различить эти два объяснения, астрономы будут продолжать следить за GW170817 в рентгеновском диапазоне и радиоволнах. Если это послесвечение килоновой звезды, ожидается, что рентгеновское и радиоизлучение станут ярче в течение следующих нескольких месяцев или лет.

Если объяснение включает в себя падение материи на только что образовавшуюся черную дыру, то выход рентгеновского излучения должен оставаться постоянным или быстро снижаться, и со временем не будет обнаружено никакого радиоизлучения.

«Дальнейшее изучение GW170817 может иметь далеко идущие последствия», — говорят ученые. «Обнаружение послесвечения килоновой означает, что слияние не привело к немедленному образованию черной дыры. В качестве альтернативы, этот объект может дать астрономам возможность изучить то, как материя падает на черную дыру через несколько лет после ее рождения».

Исследование будет опубликовано в The Astrophysical Journal Letters. arxiv.org/abs/2104.02070
Смотрите также:
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии