01.03.2022
Впервые астрономы смогли видеть рентгеновское свечение от столкновения двух нейтронных звезд.
«Мы вступили на неизведанную территорию, изучая последствия слияния нейтронных звезд, — говорит астроном Апраджита Хаджела из Северо-Западного университета в США. — Мы впервые видим что-то новое и необычное. Это дает нам возможность изучать и понимать новые физические процессы».
Сам взрыв, впервые зафиксированный 17 августа 2017 года, был по-настоящему эпичным событием. Впервые астрономы зафиксировали момент, когда две нейтронные звезды, застрявшие вместе на все более и более затухающей орбите, столкнулись и слились. Событие, названное GW170817, было зафиксировано с использованием новой области гравитационно-волновой астрономии.
Слияние произвело взрыв килоновой*, и он был в 1000 раз ярче, чем классическая новая. Анализ света от взрыва показал, что столкновения нейтронных звезд вызывают гамма-всплески и что из взрыва выбрасываются струи со скоростью, близкой к скорости света. В энергетической среде во время взрыва образуются тяжелые металлы — такие как золото, платина и уран.
«Тот факт, что рентгеновские лучи перестали быстро исчезать, был нашим лучшим доказательством того, что в рентгеновских лучах этого источника обнаруживается что-то помимо струи», — рассказал астрофизик Раффаэлла Маргутти из Калифорнийского университета в Беркли. — Кажется, для объяснения того, что мы видим, нужен совершенно другой источник рентгеновских лучей».
Согласно анализу команды, лучше всего для свечения подходит релятивистский удар, когда выброс от столкновения взрывается в космосе. Они говорят, что это похоже на звуковой удар здесь, на Земле: когда материал расширяется в пространство вокруг слияния, он врезается в газ, создавая удары, нагревающие газ и вызывающие рентгеновское свечение. Если это действительно так — значит, образование черной дыры из двух нейтронных звезд не было быстрым процессом.
Есть у ученых и другое объяснение — когда образовалась черная дыра, окружающий ее материал начал падать обратно на нее, после того как онсобрался в закрученный аккреционный диск. Этот вращающийся диск, нагреваемый гравитацией и трением, также будет испускать рентгеновское излучение.
Независимо от того, какое объяснение верно, в любом случае это первый подобный случай, говорят астрономы. Они продолжат наблюдения GW170817 и, если в течение следующих нескольких лет радиоизлучение станет ярче -значит, скорее всего это ударная волна. Если излучение будет стабильным, а затем уменьшится в яркости, это — это, вероятно, аккреция черной дыры. Но что бы это ни было, в любом случае исследователи узнают что-то новое о слияниях нейтронных звезд.
Исследование доступно на сервере препринтов arXiv и будет опубликовано в The Astrophysical Journal Letters.
* Килонóвая — это астрономическое событие, происходящее в двойных звёздных системах при слиянии двух нейтронных звёзд или нейтронной звезды с чёрной дырой.
Нет комментариев