中子星合并爆炸的后果比科学家想象的更疯狂
(ESO/L. Calçada/M. Kornmesser)
当某物爆炸时,您预计会有一道明亮的闪光消失。
这就是天体物理学家在观察碰撞时认为会发生的情况- 但与预期相反,事件发生几个月后它仍然继续变亮,让科学家们感到震惊。
根据美国宇航局钱德拉 X 射线天文台的数据,那次碰撞的后果比任何人想象的都要复杂和有趣。
我们以前从未直接观察到两颗中子星之间的碰撞。 这要归功于新领域引力波天文学探测涟漪在时空的结构中,世界各地的天文学家能够将他们的仪器指向去年 8 月 17 日发生的事件后来被命名为 GW170817。
这次壮观的合并发生在距离太阳系 1.38 亿光年的地方。
我们学到了很多东西——例如,中子星之间的碰撞确实会产生,宇宙中一些最明亮、最有活力的事件。 这证实了长期以来关于这些眼镜的起源的假设。
这次伽马射线暴被命名为GRB170817A,人们预计它会相对较快地消退——但事实并非如此。
碰撞两天后,看不到光源——到目前为止,一切正常。 但在碰撞后九天,钱德拉数据显示在爆发位置有一个新的 X 射线源。
“通常,当我们看到短暂的伽马射线爆发时,产生的射流发射会在撞击周围介质时短暂变亮,然后随着系统停止向流出物注入能量而减弱,”天体物理学家达里尔·哈格德解释说麦吉尔大学的研究小组领导了这项新研究。
“这架不同;它绝对不是一架简单、朴素的窄型喷气式飞机。”
(麦吉尔大学)
碰撞后 16 天后,该物体在天空中的位置距离太阳太近,以至于在一段时间内无法进行敏感的 X 射线测量。 直到 109 天过去(2017 年 12 月初),天文学家才可以重新收集数据。
研究团队一有机会就对 GRB170817A 进行了 X 射线读数,结果 12 月的测量值比 9 月初的测量值更亮。 这些都符合无线电数据,亮度也以相同的速度增加。
研究人员表示,如果碰撞比最初想象的更复杂一些,那么这种亮度就可以解释。
一个潜在的原因是,如果中子星之间的碰撞产生了喷射或流出,这反过来又对碰撞产生的新物体周围的材料进行了冲击加热(可能是黑洞)。
事件发生后的几个月内,它会在 X 射线和无线电光谱中发光。 尽管流出的起源仍不确定,但 X 射线光曲线与这一假设的预测相符。
现在天文学家正试图找出真正的原因及其背后的物理原理。 钱德拉的进一步监测将有助于验证或反驳流出模型。
“这次中子星合并与我们以前见过的任何事情都不同,”合著者、麦吉尔大学博士后研究员梅拉尼娅·宁卡(Melania Nynka)说。
“对于天体物理学家来说,这似乎是一份持续赠送的礼物。”
GW170817 可能已经在历史上留下了印记,但还远未完成。 在未来一段时间内,它仍将是天空中研究最多的天体之一。
该团队的研究成果发表在天体物理学期刊通讯。