Raadio vaatlused kinnitavad neutraalse täheühenduse materjalist ülitugevat jet

SCP-1730 What Happened to Site-13? Part 1 | Euclid | Building scp (Aprill 2019).

Anonim

Riikliku Teadusfondi (NSF) raadiostelkoopide kogu maailma hõlmav täpne mõõtmine on näidanud, et pärast seda, kui paar neutron-tähtede ühinesid 130 miljoni valguse galaktikaga, purunes kosmoselaarruumi mööda peaaegu kiiruse kiirusega liikuvaid osakesi. -aastast Maast. 2017. aasta augustis toimunud ühinemine saadeti ruumi rippuvad gravitatsioonilised lained. See oli esimene sündmus, mida kunagi tuvastati nii gravitatsioonilainete kui ka elektromagnetiliste lainete, sealhulgas gammakiirte, röntgenikiirgus, nähtava valguse ja raadiolainete abil.

Ühinemise tagajärge, mida nimetatakse GW170817, täheldati kogu maailmas paiknevaid orbiidilisel ja maapealsel teleskoopil. Teadlased nägid, et saadud lainete omadused aja jooksul muutuvad ja kasutasid muutusi vihjetena, mis näitasid ühinemisele järgnenud nähtuste olemust.

Üks küsimus, mis paistis isegi mõni kuu pärast ühinemist, oli see, kas sündmus oli tekitanud kitsa ja kiiresti liikuva materjali, mis jõudis interstellarile. See oli tähtis, sest sellised jõud peavad tootma gamma-ray-purunemisi, mida teoreetikud oleksid öelnud, peaks olema põhjustatud neutron-star paaride ühinemisest.

Vastus tuli siis, kui astronoomid kasutasid NSFi väga pikkust lähtevormingut (VLBA), Karl G. Jansky väga suuri massiivi (VLA) ja Robert C. Byrdi Green Bank'i teleskoopi (GBT) ning avastasid, et raadio piirkond Ühinemisest tulenev emissioon oli liikunud ja liikumine oli nii kiire, et kiirus võib selgitada ainult jet.

"Me mõõtsime nähtavat liikumist, mis on neli korda kiirem kui valgust. See illusioon, mida nimetatakse superluminaalseks liikumiseks, tekib siis, kui joad on viidud peaaegu Maa poole ja materjali jõuallikas liigub valguse kiiruse lähedale, " ütles Kunal Mooley. Rahvusliku Raadioastronoomia Vaatluskeskusest (NRAO) ja Caltechist.

Astronoomid jälgisid objekti 75 päeva pärast ühinemist, siis jälle 230 päeva pärast.

"Meie analüüsi põhjal on see pihusti kõige tõenäolisem väga kitsas, kõige rohkem 5 kraadi lai ja oli suunatud vaid 20 kraadi eemale Maa suunas, " ütles Adin Deller, Swinburne'i Tehnikaülikoolist ja varem NRAOst. "Kuid meie tähelepanekute kooskõlla viimiseks peab purgis olev materjal purustama ka üle 97 protsendi valguse kiirusest." ta lisas.

Esilekerkinud stsenaarium on see, et nende kahe ülitundliku neutroni tähise esialgne liitmine põhjustas plahvatuse, mis tõmbas kerakujuliselt prahi väljapoole. Neutronilangad kukkusid musta auku, mille tugev gravitatsioon hakkas materjali tõmbama selle poole. See materjal moodustas kiiresti ketramata ketta, mis genereeris paari jugasid, mis liiguvad selle poolustest väljapoole.

Kui sündmus kerkis, tekkis küsimus, kas reaktiivid purustasid esialgse plahvatuse käigus prahikoori. Uuringute andmed näitasid, et jõuallikas oli prahiga suhtlema, moodustades väljapoole laieneva materjali laia "kookoni". Selline kookon laieneks aeglasemalt kui jõgi.

"Meie tõlgendus on see, et kookon domineeris raadiosignaalil kuni umbes 60 päeva pärast ühinemist ja hilisematel aegadel oli emissioon domineerinud, " ütles Ore Gottlieb Tel Avivi Ülikoolist, juhtiv teoreetik uuringu kohta.

"Meil oli õnn, et saaksime seda sündmust jälgida, sest kui reaktiiv oli olnud palju kaugemal Maast, oleks raadiosignaal oleks olnud liiga nõrk, et saaksime seda tuvastada, " ütles Caltechi Gregg Hallinan.

Teadlaste sõnul tugevdab kiiresti GW170817 kiiresti liikuva jõu tuvastamine märkimisväärselt neutron-star-ühenduste ja lühiajaliste gammireaktsioonide vahelist seost. Nad lisasid, et jõuallikad peavad olema leitud suhteliselt tihedalt Maa suunas, et avastada gammakiirguse lööklaine.

"Meie uurimus näitab, et VLBA, VLA ja GBT vaatluste kombineerimine on võimas õppematerjal gravitatsioonilaine sündmustega seotud jõude ja füüsika uurimiseks, " ütles Mooley.

"Ühinemise sündmus oli tähtis mitmel põhjusel ja see jätkuvalt üllatab astronoome rohkem informatsiooni saamiseks, " ütles NRAO NSFi programmijuht Joe Pesce. "Jets on unikaalsed nähtused paljudes keskkondades ja nüüd on need elektromagnetilise spektri raadioosas need peened tähelepanekud neile põnev ülevaade, mis aitab meil mõista, kuidas nad töötavad."

Mooley ja tema kolleegid teatasid oma leiudest ajakirja Nature loodusteaduse 5. septembri internetis.

menu
menu