Във Вселената, отдалечена на 5,5 милиарда светлинни години, редица телескопи са регистрирали ярка светкавица на кратък изблик на гама лъчи. Много подобно на експлозията на килонова звезда.
Астрономите се опитаха да свържат данните със сблъсък на неутронни звезди, който беше записан за първи път в историята през 2017 година.
Откритието от 2017 г., известно като GW 170817, беше голяма полза: огромно количество данни за различни сигнали, които ни помагат да разберем събитията и да разпознаем какво гледаме, ако подобно явление се появи отново.
Но има нещо в килоновата, придружаваща гама-лъча, наречено GRB 200522A, много различно от този сблъсък на неутронни звезди. Факелът, заснет от космическия телескоп „Хъбъл“ в близката инфрачервена област, беше невероятно ярък – 10 пъти по-ярък от прогнозираните модели за сблъсък на неутронни звезди.
“Тези наблюдения не се вписват в традиционните обяснения за кратки изблици на гама лъчи”, каза астрономът Уен-фей Фонг от Северозападния университет.
„Като се има предвид това, което знаем за радиото и рентгеновите лъчи от този взрив, това не е сблъсък. Близката инфрачервена радиация, която откриваме с Хъбъл, е твърде ярка. '
За първи път радиацията е открита от космическата телескоп на Нийл Герелс Суифт, космически телескоп, предназначен да открива изблици на гама-лъчи. Веднага след получаването на предупреждението други космически и наземни телескопи започнаха да се настройват към мястото на експлозията.
Много голям масив, W.M. Обсерваторията на Кек и мрежата от глобални телескопи на обсерваторията в Лас Камбрес работят за получаване на електромагнитен профил на събитие от радиовълни до рентгенови лъчи. Те показаха, че става дума за кратък взрив на гама лъчи – вид експлозия с продължителност по-малка от две секунди, свързана със сливането на неутронни звезди.
Но космическият телескоп Хъбъл, който наблюдава явлението в близката инфрачервена светлина, промени мнението на учените.
„Когато данните постъпваха, ние създадохме картина на излъчващия светлина механизъм, който видяхме“, каза астрономът Танмой Ласкар от университета в Бат във Великобритания.
„Трябваше да променим напълно нашия мисловен процес, защото информацията, която Хъбъл добави, ни накара да осъзнаем, че трябва да изоставим традиционното мислене и да предположим, че се случва ново явление. След това трябваше да разберем какво означават тези изключително мощни експлозии за физиката.
Сблъсъкът на две неутронни звезди – рушащите се ядра на мъртви звезди – е знаково събитие. Неутронните звезди са малки и плътни, около 1,1 до 2,5 пъти масата на Слънцето, но са опаковани в сфера само 20 километра.
Когато се сблъскат, те отделят огромно количество енергия под формата на експлозия на килонова звезда 1000 пъти по-ярка от нормална нова. Това е придружено от изблик на високоенергийни гама лъчи от струи от изхвърлена материя, движещи се със скорост, близка до скоростта на светлината.
Самата килонова е сияние в оптичния и инфрачервения диапазон на вълните, причинено от радиоактивното разпадане на тежки елементи. Астрономите вярват, че две неутронни звезди в GW 170817 са се слели, за да образуват черна дупка. Изследователите смятат, че близката инфрачервена яркост на килон GRB 200522A показва, че двете неутронни звезди са се слели, за да образуват нещо друго: магнетар.
Магнетарите са вид неутронна звезда, но те имат безумно мощни магнитни полета – около 1000 пъти по-мощни от средната неутронна звезда.
Магнетарите са много редки; до момента в Млечния път са открити само 24. Поради това ни е доста трудно да разберем как възникват. Ако две неутронни звезди, свързани с GRB 200522A, образуват магнетар, това ни дава нов механизъм, чрез който тези екстремни звезди могат да възникнат.
„Знаем, че магнетарите съществуват, защото ги виждаме в нашата галактика“, каза Фонг.
„Смятаме, че повечето от тях са образувани от експлозии от масивни звезди, оставящи силно магнетизирани неутронни звезди. Възможно е обаче малка част от тях да се образуват при сливане на неутронни звезди. Никога преди не сме виждали доказателства за това.
Към днешна дата само една килонова, GW 170817, е потвърдена и добре характеризирана.
Но новото проучване е стъпка към каталогизиране на възможното разнообразие от килонови звезди и разбиране на обхвата на резултатите, когато две неутронни звезди се сблъскат.
Изследването е прието за публикуване в The Astrophysical Journal и е достъпно на arXiv.
Източници: Снимка: (NASA, ESA и D. Player / STScI)
