Bir sanatçının anlayışı, iki nötron yıldızı birleştiğinde meydana gelen güçlü bir olay olan “kilonova”nın sonrasını tasvir ediyor. Kredi: X-ray: NASA/CXC/Northwestern Univ./A. Hajela ve diğerleri; Çizim: NASA/CXC/M.Weiss
Garip ‘sonik patlama’ benzeri görülmemiş bir olaya eşlik etti.
- İki nötron yıldızının birleşmesinden 3.5 yıl sonra gözlemlenen gizemli X-ışınları
- Astrofizikçiler, bir kilonova art arda parıltısına veya bir yere düşen materyallere inanırlar.[{” attribute=””>black hole might have caused the X-ray emission
- Either scenario would be the first for the field
- The kilonova afterglow was likely produced by a shock similar to a sonic boom, generated by expanding debris from the merger
For the first time, Northwestern University-led astronomers may have detected an afterglow from a kilonova.
A kilonova occurs when two neutron stars — some of the densest objects in the universe — merge to create a blast 1,000 times brighter than a classical nova. In this case, a narrow, off-axis jet of high-energy particles accompanied the merger event, dubbed GW170817. Three-and-a-half years after the merger, the jet faded away, revealing a new source of mysterious X-rays.
As the leading explanation for the new X-ray source, astrophysicists believe expanding debris from the merger generated a shock — similar to the sonic boom from a supersonic plane. This shock then heated surrounding materials, which generated X-ray emissions, known as a kilonova afterglow. An alternative explanation is materials falling toward a black hole — formed as a result of the neutron star merger — caused the X-rays.
Her iki senaryo da saha için bir ilk olacaktır. Çalışma 28 Şubat 2022’de yayınlandı. Astrofizik Dergi Mektupları.
Yeni çalışmayı yöneten Northwestern’den Aprajita Hajela, “Bir nötron yıldızı birleşmesinin sonuçlarını incelemek için burada keşfedilmemiş bir bölgeye girdik” dedi. “İlk kez yeni ve olağanüstü bir şeye bakıyoruz. Bu bize daha önce gözlemlenmemiş yeni fiziksel süreçleri inceleme ve anlama fırsatı veriyor.”
Hajela, Northwestern’in Astrofizikte Disiplinlerarası Keşif ve Araştırma Merkezi’nde (CIERA) ve Weinberg Sanat ve Bilim Koleji’nde Fizik ve Astronomi Bölümü’nde yüksek lisans öğrencisidir.
17 Ağustos 2017’de GW170817, her ikisi tarafından da tespit edilen ilk nötron-yıldız birleşmesi olarak tarihe geçti. yerçekimi dalgaları ve elektromanyetik radyasyon (veya ışık). O zamandan beri, gökbilimciler olayı elektromanyetik spektrumda incelemek için dünya çapında ve uzayda teleskoplar kullanıyorlar.
İlk kez yeni ve sıra dışı bir şeye bakıyoruz.”
– Aprajita Hajela, astrofizikçi
kullanma NASAChandra X-ışını Gözlemevi’nde gökbilimciler, nötron yıldızı birleşmesiyle üretilen ışık hızına çok yakın hareket eden bir jetten X-ışını emisyonları gözlemlediler. 2018’in başlarından itibaren, jet yavaşlamaya ve genişlemeye devam ettikçe jetin X-ışını emisyonu istikrarlı bir şekilde azaldı. Hajela ve ekibi daha sonra Mart 2020’den 2020’nin sonuna kadar parlaklıktaki düşüşün durduğunu ve X-ışını emisyonunun parlaklıkta yaklaşık olarak sabit olduğunu fark etti.
Bu önemli bir ipucuydu.
Berkeley’deki California Üniversitesi’nden astrofizikçi Raffaella Margutti, “X-ışınlarının hızla solmayı durdurması, bu kaynaktaki X-ışınlarında bir jete ek olarak bir şeyin tespit edildiğine dair en iyi kanıtımızdı,” dedi. çalışmanın yazarı. “Gördüklerimizi açıklamak için tamamen farklı bir X-ışınları kaynağına ihtiyaç var gibi görünüyor.”
Araştırmacılar, X-ışınlarının arkasında muhtemelen bir kilonova sonrası kızdırma veya kara delik olduğuna inanıyorlar. Her iki senaryo da daha önce gözlemlenmedi.
Yine California Üniversitesi’nden çalışmanın yazarlarından Joe Bright, “Bu, ya bir kilonova artçı parıltısını ilk kez ya da bir nötron yıldızı birleşmesinden sonra bir kara deliğe düşen materyali ilk gördüğümüz zaman olacak” dedi. Berkeley’de. “Her iki sonuç da son derece heyecan verici olurdu.”
İki açıklama arasında ayrım yapmak için gökbilimciler GW170817’yi X-ışınları ve radyo dalgalarında izlemeye devam edecekler. Bir kilonova sonrası parlama ise, X-ışını ve radyo emisyonlarının önümüzdeki birkaç ay veya yıl içinde daha parlak hale gelmesi bekleniyor. Açıklama, yeni oluşan bir kara deliğe düşen maddeyi içeriyorsa, X-ışını çıkışı sabit kalmalı veya hızla azalmalı ve zamanla hiçbir radyo emisyonu tespit edilmeyecektir.
Northwestern’de bir CIERA doktora sonrası araştırmacısı olan çalışmanın ortak yazarı Kate Alexander, “GW170817’nin daha fazla araştırılmasının geniş kapsamlı etkileri olabilir” dedi. “Bir kilonova art kıvılcımının tespiti, birleşmenin hemen bir kara delik üretmediği anlamına gelir. Alternatif olarak, bu nesne, gökbilimcilere, maddenin doğumundan birkaç yıl sonra bir kara deliğe nasıl düştüğünü inceleme şansı sunabilir.”
“İkili nötron yıldızı birleşmesi GW170817: Yeni bir emisyon bileşeninden 3.5 yıl sonra jet sonrası kızıllığın bozunmasını aşan X-ışını emisyonunun kanıtı” çalışması NASA, Ulusal Bilim Vakfı, ABD Enerji Bakanlığı ve ABD Enerji Bakanlığı tarafından desteklendi. Kraliyet Astronomi Topluluğu.