
很久以前,在一个遥远的银河系中 - 确切地说,NGC 4993-中子星碰撞并创造了一个壮观的光线。
经过数十亿年的慢慢盘旋,在他们的最后一刻,两个堕落的星星互相旋转了数千次,随后最终以很大一部分的光速粉碎在一起,很可能造成了黑洞。合并是如此暴力,以至于震撼了宇宙,在时空的结构中散发出约2亿个太阳的能量,称为引力波。这些海浪像池塘上的波纹一样从合并中传播,最终在地球上洗涤 - 进入了我们星球的首映引力波探测器,这是美国建造的Ligo和欧洲建造的处女座天文台。
然而,重力波并不是合并的唯一产品。该事件还发出了电磁辐射(即轻度),标志着天文学家首次设法捕获了引力波和单个来源的光。合并中的第一盏灯是短暂而辉煌NASAFermi伽马射线太空望远镜。几个小时后,天文学家使用地面望远镜发现了合并中更多的光线(所谓的“ Kilonova”),该杂物从合并的碎屑扩展和冷却。在数周的时间里,世界上许多天文学界都观看了基洛诺瓦(Kilonova),因为它逐渐逐渐消失。
当天文学家在各种光波长中研究合并的后果时,他们看到了无数重元素的迹象。天文学家长期以来一直在预测中子星可能会导致形成诸如恒星中未知的富含中子金属等元素,例如中子富含中子的金属。在合并的Kilonova变化中,他们看到的大多数一切都与这些预测相匹配,尽管没有人明确地看到合并在任何伸展时都散发出了金块。
即使在估计与我们的1.3亿光年间隔中,该活动也很大,光明而光荣。基于中子恒星的稀有性(单独的偶然合并的恒星),我们不太可能看到这样的显示更加接近我们。但是,让我们想象我们是否可以 - 如果发生在银河系或它的几个卫星星系之一。或者,天堂禁止在我们恒星的邻里。我们会看到什么?它会对我们的家庭世界产生什么影响?环境,文明,甚至人类会完好无损吗?
即时行动
尽管Ligo通过设计可以“听到”大量物体(例如中子恒星和黑洞)的合并,但天文学家仍然很幸运地发现了这一特殊事件。据路易斯安那州立大学(Louisiana State University)的Ligo团队成员兼天体物理学家加布里埃拉·冈萨雷斯(Gabrielagonzález)称,如果合并距离较远三到四次,我们根本就不会听到。具有讽刺意味太阳系最近的邻近恒星。冈萨雷斯说,附近事件的巨大引力波“可能比我们的仪器的动态范围更大”。
尽管足够强大以摇动宇宙,但即使在附近的两个大孔的合并中,重力波仍然几乎不明显,因为摇动在微观尺度上表现出来。 (但是,如果煤气,灰尘或任何其他物质非常接近合并的黑洞,那么天文学家可能会看到那些插入的插入材料中发出的光。)“对我来说,令人惊奇的是,您可能会如此接近黑洞,甚至在太阳能系统之外也很近,甚至不会注意到与眼睛相处的空间,” “您仍然需要一种仪器来查看或测量它。”
相比之下,我们银河系中的中子星合并的基洛诺瓦可能会很明显。冈萨雷斯说,它可能会突然出现在天空中的明亮恒星,也可以被Ligo显然可以检测到。 Ligo听到的引力波不持续几秒钟,甚至在几分钟甚至数小时内都会吸收,因为中子恒星在其最终结合之前将杂物螺旋式隔离在一起。这有点像将“感激之死的果酱”而不是工作室版本调音。 (是的,为了我们的目的,假设这首歌是“黑星”。)
但是,即使Ligo对此进行了调整,我们也可能会错过一些方式,从附近的中子星合并及其随后的Kilonova中看到很多光线。西北大学的天文学家卡里·弗兰克(Kari Frank)说,这样的大型,发光的事件可能最终被灰尘和其他恒星所掩盖 - 至少在可见的红外波长处。换句话说,在无线电或X射线等波长中进行的Ligo和望远镜可能会瞥见光学天文学家会错过的附近的Kilonova。弗兰克说:“在过去的100年左右的时间里,有一个超新星 - 至少是我们在银河系中所知道的,因为我们根本没有看到爆炸,我们只看到了后来剩下的东西。”对于所有的打孔,Kilonova只是典型超新星的光度的一小部分。
尽管如此,天文学家对银河系中或周围任何恒星灾难的反应可能会迅速。毕竟,有一个超新星1987a的例子要考虑。
大繁荣
顾名思义,Supernova 1987a发生在1987年,在一个矮人的星系中展开,该银河系绕着称为大麦芽云的银河系。一颗恒星大约八倍的太阳质量倒塌了,并将其外部气体包裹送入了星际空间,形成了沉重的元素和其他碎屑的星云,然后倒入中子星或黑洞。它仍然是附近唯一的超新星天文学家在现代中看到的。
弗兰克(Frank)研究了随后观察Supernova 1987a的全球运动,重点是天文学家在互联网充其量是胚胎的时候如何组织和执行他们的观察结果。弗兰克说:“第一次发现它的人必须打电话给他们,他们可以告诉他们这件事正在发生,他们在天空中看到了这个超级新闻的超新星。” “他们将这些圆形(字母和事物)发送给人们,然后每个人都可以去望远镜并指出它的每个人。”
几个月以来,全球天文学家都仔细检查了这一事件,几乎利用了所有可用的望远镜。弗兰克说:“每个人都想确保尽可能多的(望远镜)对其进行研究。”最终,事情解决了,但是几位研究人员(包括弗兰克)仍在研究超新星残留物30年后。弗兰克说:“对于某些人来说,这是改变生活的,或者至少改变职业生涯。” “这是这那年天文学的事情。”
像Ligo一样,Supernova 1987a的观察活动涉及成千上万的合作者。但是,并非所有人都在共同撰写科学文献中发表的众多研究中的任何一项研究中共享。因此,没有真正参与的人的实际人数。计算在最近的中子星合并上工作的合作者要容易得多,这是67篇论文的3,000名作者,估计占天体物理学整个领域的15%。
有多少天体物理学家会因Supernova 1987a(例如Supernova 1987a)获得信誉的问题在很大程度上取决于事件的距离。如果Supernova 1987a发生了很多,例如在附近的恒星中更靠近地球,那么关键的不确定性可能不会成为有多少科学家观察到的事件,而是多少幸存它。
上面的死亡
根据2016年研究,距地球50光年的超新星可能会对地球的生物圈(包括人类)构成危险。该活动很可能会以如此高的高能宇宙辐射淋浴,以至于它可以引发行星巨大的灭绝。研究人员暂时将过去的灭绝率和坠落生物多样性与假定的天体物理事件联系起来,至少在一种情况下,甚至发现了附近超新星作为罪魁祸首的明确证据。两千万年前,地球爆炸了325年的恒星325光年,用放射性铁洗澡颗粒那最终 Settled在深海沉积物中在海洋上地面。研究人员推测,这一事件可能触发了冰河时代,并改变了进化和人类历史的发展。
过去(和未来)天体物理灾难对地球生物圈的影响的确切细节不仅取决于它们的距离,还取决于它们的方向。例如,超新星有时会在各个方向上排出其能量,这并不总是有针对性的现象。预计合并黑洞几乎不会发出任何辐射,这使得它们在附近的任何生物圈上令人惊讶。但是,基洛诺娃(Kilonova)的物理作用不同。中子恒星的半径是几十公里,而不是像典型恒星一样几百万。当这些密集的物体合并时,它们倾向于产生喷气机,从杆子上爆炸伽玛射线。
弗兰克说:“对我们来说,这看起来像是我们的,它对我们的影响将在很大程度上取决于是否直接指向我们的喷气机。”基于其距离和地球的方向,Kilonova的喷气式飞机将在壮观的灯光秀和灾难性的剥离中走在地球上层大气层之间的细线。如果飞机直接指向我们,则可能会发生急剧变化。而且我们可能不会看到他们来。 Kilonova始于一阵伽玛射线 - 据定义,它会以光速移动,最快的任何东西都可以穿过宇宙。因为没有其他东西可以更快地移动,所以这些光子会首先撞击,而不会警告。
太空望远镜科学学院的员工天文学家安德鲁·弗鲁赫特(Andrew Fruchter)说:“ [伽马射线]可能比其他任何事情都能溶解臭氧层。”接下来,随着基洛诺瓦(Kilonova)的可见光遇到我们的星球,天空将变白。远距离落后的是从基洛诺瓦(Kilonova)弹出的较慢的移动材料 - 沉重的元素的非放射性颗粒,这些元素以足够数量的数量为地球进行喷砂,仍然可以填充致命的拳头。
那是基洛诺瓦(Kilonova)接近的话 - 在50光年的情况下,给予或服用。在更安全的距离处,伽玛射线仍然会在面向半球上的臭氧层唱歌,但另一侧会被星球的散装遮挡。弗鲁赫特说:“大多数辐射发生很快,因此将隐藏一半的地球。”仍然会有瞬间蒙蔽的光。几个星期以来,一颗新恒星会在天空中燃烧明亮,然后逐渐逐渐淡出默默无闻。
不可能
不要让所有这些让您晚上起床。 Kilonovae是相对罕见的宇宙现象,估计在像银河系这样的银河系中每10,000年发生一次。那是因为由超新星生产的中子星几乎没有成对形成。通常,中子明星将从其形成性的超新星中获得巨大的“踢”。有时,这些踢足够强大,可以通过宇宙无限期地从其星系中弹出中子恒星。弗鲁克说:“当中子星诞生时,它们通常是高速的。对于他们来说,在二元中生存是不平凡的。”而且,由于缺乏更好的术语,两人相互发现并在独立形成后合并的机会在天文学上很低。
我们在银河系中知道的二进制中子星是数百万或数十亿年的合并。鉴于事件是如此罕见,而且天文学家甚至根本看不到造成的基洛诺瓦,因此任何当地的中子恒星合并都会让人惊讶。但是,如果确实发生了 - 说,在银河系的卫星星系之一中,那将是一个很好的理由,可以跑到望远镜上见证一个简短,出色的新“星星”的闪光和淡出。危险几乎不存在,但没有回报:我们这一代天文学家将拥有自己的超新星1987a进行剖析。弗兰克说:“这是一次曾经的活动。”她说,因此,我们需要在世界上所有的天文资源中遵循类似的内容。她补充说:“我们必须记住要超越最初的爆炸。” “事情可能仍然会发生,我们必须为此注意。”
目前,天文学家的注意力仍在NGC 4993的Kilonova上。地球的轨道运动已经使我们和遥远的银河系之间的阳光掩盖了阳光,但是,隐藏了基洛诺瓦的渐变余潮。当我们的观点在12月清除时,世界上许多望远镜的眼睛将再次转向包含合并的小片。同时,将写下和发表论文,造成职业,确保声誉。科学将继续前进,等待 - 等待下一个基洛诺瓦的下一个可能的瞥见,中子恒星合并的耳语,或者,如果我们幸运的话,这完全是新的。
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