Точните измервания, използвани от колекцията радиотелескопи на Националната научна фондация (NSF), показват, че тясна струя частици, пътуващи със скорост, близка до скоростта на светлината, се изхвърля в междузвездното пространство точно след сдвояване на двойка неутронни звезди в галактика на 130 милиона светлинни години от Земята. Сливането през август 2017 г. създаде гравитационни вълни, причиняващи вибрации в космоса. Това беше първото събитие, при което незабавно бяха открити както гравитационни вълни, така и електромагнитни вълни, включително гама лъчи, рентгенови лъчи, видима светлина и радиовълни.
Последиците от сливането, наречено GW170817, могат да бъдат наблюдавани чрез орбитални и наземни телескопи по целия свят. Учените отбелязват, че характеристиките на получените вълни се променят с течение на времето и използват тези промени, за да идентифицират естеството на явленията, последвали сливането.
Един от въпросите, който се открои, дори месеци след сливането, беше дали събитието създаде тесен, бързо движещ се поток от материали, който си проправи път в междузвездното пространство. Това беше много важно, тъй като такива струи са необходими за създаването на типа изблици на гама-лъчение, които теоретиците смятаха, че е трябвало да бъдат причинени от сливането на двойки неутронни звезди.
Отговорът дойде, когато астрономите използваха комбинация от много дългия изходен масив на NSF (VLBA), широкомащабния масив (VLA) на Карл Янски и телескопа Green Bank на Робърт С. Бърд (GBT). Установено е, че местоположението на радиоизлъчването от вливането се движи в пространството и движението е толкова бързо, че само самолет може да обясни скоростта му.
„Измерихме това движение, което се оказа четири пъти по-бързо от светлината. Тази илюзия, наречена свръхсветено движение, възниква, когато струята е почти към Земята и материалът в струята се приближава до скоростта на светлината “, каза Кунал Мули, Национална радиоастрономическа обсерватория (NRAO) и Калтех.
Астрономите наблюдават обекта 75 дни след сливането, след това отново 230 дни по-късно.
„Въз основа на нашия анализ тази струя вероятно е много тясна, не повече от 5 градуса широка и само на 20 градуса от посоката на Земята“, каза Адам Делер от Техническия университет Суинбърн. “Но за да съответства на нашите наблюдения, материалът в струята също трябваше да експлодира навън с повече от 97 процента по-бързо от скоростта на светлината.”
Настоящият сценарий за събитието е, че първоначалното сливане на две свръхплътни неутронни звезди предизвика експлозия, която изтласка сферична обвивка от отломки навън. Неутронните звезди се срутиха в черната дупка, чиято мощна гравитация започна да привлича материал към нея. Този материал формира бързо въртящ се диск, който генерира двойка струи, движещи се навън от полюсите си.
С разгръщането на това събитие възникна въпросът дали струите ще излязат от черупката на отломките от първоначалния взрив. Данните от наблюденията показват, че струята взаимодейства с космически отломки, образувайки широк „пашкул“ от материал, разширяващ се навън. Пашкулът се разширяваше по-бавно от струите.
“Нашата интерпретация е, че пашкулът е доминирал в радиоизлъчването до около 60 дни след сливането, а по-късно емисиите са били изложени на струята”, каза Оре Готлиб от университета в Тел Авив, водещ теоретик на изследването.
„Имахме късмета, че успяхме да наблюдаваме това събитие, защото ако струята беше далеч от Земята, радиоизлъчването щеше да бъде твърде слабо, за да я засече“, добави Грег Холинан от Caltech.
В момента учените са уверени, че откриването на бързо движеща се струя в GW170817 значително засилва връзката между сливанията на неутронни звезди и краткотрайните изблици на гама-лъчи. Сега те знаят, че струите трябва да бъдат относително насочени към Земята, за да открият избухване на гама-лъчи.
