Radijska opazovanja potrjujejo superbrzast curka materiala iz združitve nevtronske zvezde

Geoinženiring, vremenska orožja in kolaps civilizacije (Junij 2019).

Anonim

Natančno merjenje z zbirko radijskih teleskopov Nacionalne znanstvene fundacije (NSF) je pokazalo, da se je ozek curek delcev, ki se gibljejo pri skoraj hitrosti svetlobe, izbruhnil v medzvezdni prostor po tem, ko se je par zvezdic nevtronov združil v galaksiji 130 milijonov svetlobe - leti od Zemlje. Združitev, ki se je zgodila avgusta 2017, je poslala gravitacijske valove, ki so se zbrale skozi vesolje. To je bil prvi dogodek, kdaj so ga zaznali gravitacijski valovi in ​​elektromagnetni valovi, vključno z gama žarki, rentgenskimi žarki, vidno svetlobo in radijskimi valovi.

Posledice združitve, imenovane GW170817, so opazovale teleskopi v orbiti in zemljah po vsem svetu. Znanstveniki so opazovali, da so se značilnosti sprejetih valov s časom spreminjale in jih uporabile kot sledi, da bi odkrili naravo pojavov, ki so sledili združitvi.

Vprašanje, ki se je izteklo, celo mesecev po združitvi, je bilo, ali je dogodek ustvaril ozek, hitro premikanje curka materiala, ki je potekal v medzvezdni prostor. To je bilo pomembno, ker so taki curki potrebni za proizvodnjo vrste izbruhov gama žarkov, za katere so teoretiki rekli, da bi morala povzročiti združitev par parov nevtronov.

Odgovor je prišel, ko so astronomi uporabili kombinacijo NSF-jevega zelo dolgega osnovnega polja (VLBA), Karla G. Janskyja zelo velike matrike (VLA) in teleskopa Robert C. Byrd Green Bank (GBT) ter odkrili, da je regija radia emisije iz združitve so se premaknile in gibanje je bilo tako hitro, da je le njegov curek lahko razložil svojo hitrost.

"Izmerili smo očitno gibanje, ki je štirikrat hitrejše od svetlobe. Ta iluzija, imenovana superluminalno gibanje, je posledica, ko je mlaz usmerjen skoraj na Zemljo in material v cureku se približuje hitrosti svetlobe", je dejal Kunal Mooley, National Observatory of Radio Astronomy (NRAO) in Caltech.

Astronomi so opazovali objekt 75 dni po združitvi, nato pa še 230 dni po njem.

"Na podlagi naše analize je ta most najverjetneje zelo ozek, širok najmanj 5 stopinj in je bil usmerjen le 20 stopinj stran od smeri Zemlje", je povedal Adam Deller iz Tehnološke univerze Swinburne in nekdanji NRAO. "Toda, da bi se ujemali z našimi opazovanji, je treba tudi material v curetnem plašču navzgor na več kot 97 odstotkov hitrosti svetlobe." dodal je.

Nastali scenarij je, da je začetna združitev dveh superdense nevtronskih zvezd povzročila eksplozijo, ki je sprožila sferično lupino drobirja navzven. Nevtronske zvezde so se zrušile v črno luknjo, katere močna gravitacija je začela vleči material proti njej. Ta material je oblikoval hitro vrtljiv disk, ki je ustvaril par curka, ki se gibljejo navzven od njegovih polov.

Ko je dogodek razkril, se je postavilo vprašanje, ali bi curki iz prvotne eksplozije zlomili iz lupine umazanije. Podatki iz opazovanj so pokazali, da je strup medsebojno vplival na ostanke, tako da je širok "kokon" materiala razširil navzven. Takšen kokon bi se počasneje razširil kot curek.

"Naša razlaga je, da je kokoon prevladoval radio emisije do približno 60 dni po združitvi, kasneje pa je emisija prevladovala, " je dejal Ore Gottlieb, univerza Tel Aviv, vodilni teoretik na študiji.

"Imeli smo srečo, da smo lahko opazovali ta dogodek, kajti če bi bil mleti bolj oddaljen od Zemlje, bi bilo radijsko oddajanje preveč slabo, da bi zaznali, " je povedal Gregg Hallinan iz Caltecha.

Odkrivanje hitrega curka v GW170817 močno krepi povezavo med združitvami nevtronskih zvezd in kratkotrajnimi eksplozijami gama-žarkov, so povedali znanstveniki. Dodali so, da je treba curke relativno tesno usmeriti proti Zemlji, da se odkrije razpadanje gama žarkov.

"Naša študija kaže, da je združevanje opazovanj iz VLBA, VLA in GBT močno sredstvo za preučevanje curkov in fizike, povezanih z dogodki gravitacijskega valovanja, " je dejal Mooley.

"Dogodek združitve je bil pomemben iz več razlogov in še vedno preseneča astronome z več informacijami, " je dejal Joe Pesce, direktor NSF programa za NRAO. "Jetra so enigmatični pojavi, ki jih opazimo v številnih okoljih, zdaj pa ta izjemna opazovanja v radijskem delu elektromagnetnega spektra zagotavljajo očarljiv vpogled v njih, kar nam pomaga razumeti, kako delujejo."

Mooley in njegovi kolegi so svoje ugotovitve poročali v spletni različici revije Nature 5. septembra.

menu
menu