Kovo mėnesį astronomai nurodė Hablo kosminį teleskopą tolimoje kosmoso vietoje, kur susidūrė dvi neutroninės žvaigždės. Pasinaudodami milžiniška Hablo akimi, jie žiūrėjo į tą tolimą vietą 7 valandas, 28 minutes ir 32 sekundes per šešias teleskopo orbitas aplink Žemę. Tai buvo ilgiausias kada nors padarytas susidūrimo vietos poveikis, kurį astronomai vadina „giliausiu“ vaizdu. Jų šūvis, padarytas daugiau nei 19 mėnesių po to, kai šviesa iš susidūrimo pasiekė Žemę, neatsiėmė neutroninių žvaigždžių susiliejimo likučių. Ir tai puiki žinia.
Ši istorija prasidėjo nuo bangos 2017 m. Rugpjūčio 17 d. Gravitacinė banga, per kosmosą nukeliavusi 130 milijonų šviesos metų, sukėlė lazerius Lazerio interferometro gravitacinių bangų observatorijoje (LIGO) - gravitacinių bangų detektoriuje, kuris skleidžia gaublys. Šis signalas buvo panašus į modelį, kuris tyrinėtojams teigė, kad tai buvo dviejų neutronų žvaigždžių susiliejimo rezultatas - pirmasis kada nors aptiktas neutroninių žvaigždžių susijungimas. Gravitacinių bangų detektoriai negali pasakyti, kokia kryptimi eina banga, tačiau kai tik signalas atėjo, astronomai visame pasaulyje pasislinko ir ieškojo sprogimo šaltinio naktiniame danguje. Jie netrukus rado: taškas, esantis galaktikos, žinomos kaip NGC4993, pakraštyje, buvo apšviestas susidūrimo „kilonova“ - didžiuliu sprogimu, kuris greitai sklindančią radioaktyviąją medžiagą sklinda į kosmosą puikiame šviesos ekrane.
Po kelių savaičių NGC4993 praėjo už saulės ir vėl nepasirodė maždaug po 100 dienų nuo pirmųjų susidūrimo ženklų. Tuo metu kilonova išbluko, atskleisdama neutroninių žvaigždžių susiliejimo „papildomą švytėjimą“ - silpnesnį, bet ilgiau trunkantį reiškinį. Nuo 2017 m. Gruodžio mėn. Iki 2018 m. Gruodžio mėn. Astronomai „Hubble“ stebėjo pomirtinį švytėjimą 10 kartų, nes jis lėtai išnyko. Vis dėlto šis naujausias vaizdas, kuriame nėra matomų pomėgių ar kitokių susidūrimo požymių, dar gali būti pats svarbiausias.
„Mums pavyko padaryti tikrai tikslų vaizdą, ir tai padėjo mums atsigręžti į 10 ankstesnių vaizdų ir sudaryti tikrai tikslią laiko eilutę“, - sakė Wen-fai Fong, Šiaurės Vakarų universiteto astronomas, kuris vadovavo šioms naujausioms vaizdavimo pastangoms.
Ta „laiko eilutė“ yra 10 aiškių kadrų, išryškėjusių bėgant laikui. Paskutinis serijos vaizdas, parodantis tą tašką erdvėje be jokio papildomo apšvietimo, leido jiems grįžti prie ankstesnių vaizdų ir atitraukti šviesą nuo visų aplinkinių žvaigždžių. Pašalinus visą žvaigždžių šviesą, tyrinėtojams buvo palikti beprecedentiai, nepaprastai išsamūs paveikslėliai apie poblandžio formą ir raidą laikui bėgant.
Atsiradęs paveikslas neatrodo toks, kokį pamatytume, jei tik pažvelgtume į naktinį dangų, „Fong“ pasakojo „Live Science“.
"Kai dvi neutroninės žvaigždės susilieja, jos sudaro sunkų daiktą - masyvią neutroninę žvaigždę arba šviesiai juodąją skylę - ir jos sukasi labai greitai. Ir medžiaga išstumiama išilgai polių", - sakė ji.
Ši medžiaga išsiskiria pūslių greičiu dviem stulpeliais, viena nukreipta į viršų nuo pietų poliaus, kita - iš šiaurės, sakė ji. Toliau nuo susidūrimo vietos jis sprogsta nuo dulkių ir kitų tarpžvaigždinių kosminių šiukšlių, pernešdamas dalį savo kinetinės energijos ir priversdamas tą tarpžvaigždinę medžiagą švytėti. Dalyvaujanti energija yra intensyvi, sakė Fongas. Jei tai nutiktų mūsų Saulės sistemoje, tai mūsų saulė gerokai aplenktų.
Didžioji to dalis buvo žinoma jau iš ankstesnių teorinių tyrimų ir pomirtinio žvilgsnio stebėjimų, tačiau tikroji Fongo darbo svarba astronomams yra tai, kad jis atskleidžia kontekstą, kuriame įvyko pirminis susidūrimas.
"Tai yra gražus kūrinys. Tai rodo, ką mes įtarėme savo darbe iš ankstesnių Hablo stebėjimų", - sakė Varšuvos universiteto Anglijoje astronomas Josephas Lymanas, vadovavęs ankstesniam pomirtinio švytėjimo tyrimui. "Dvejetainė neutronų žvaigždė nesusiliejo į apvalų spiečius".
„Globular“ klasteriai yra tankūs su žvaigždėmis erdvės regionai, „Live Science“ pasakojo naujoms pastangoms nedalyvavęs Lymanas. Neutronų žvaigždės yra retos, o neutroninių žvaigždžių dvejetainės dalys arba neutroninių žvaigždžių poros, skriejančios aplink vienas kitą, yra dar retesnės. Anksčiau astronomai įtarė, kad susijungę neutroninių žvaigždžių dvejetainiai jungikliai greičiausiai pasirodys kosmoso regionuose, kur žvaigždės buvo glaudžiai suskirstytos į grupes ir laukiškai sukasi aplink viena kitą. Lymanas ir jo kolegos, analizuodami ankstesnius „Hablo“ duomenis, pateikė keletą įrodymų, kurių gali būti ir ne. Fongo vaizdas parodė, kad nerandama jokių apvalių spiečių, o tai tarsi patvirtina, kad bent jau tokiu atveju norint susiformuoti neutronų ir žvaigždžių susidūrimui, nereikia tankių žvaigždžių grupių.
Svarbi priežastis ištirti šiuos pomėgius, pasak Fongo, yra ta, kad tai gali padėti mums suprasti trumpus gama spindulių pliūpsnius - paslaptingus gama spindulių sprogimus, kuriuos retkarčiais aptinka astronomai kosmose.
„Mes manome, kad šie sprogimai gali sujungti dvi neutronines žvaigždes“, - sakė ji.
Tais atvejais skirtumas (be to, kai astronomai neaptiko jokių gravitacinių bangų, kurios patvirtintų jų prigimtį) yra susijungimų kampas į Žemę.
Žemė turėjo šoninį šio susijungimo žvilgsnį, sakė Fongas. Turėjome pamatyti šviesos kilimą ir laikui bėgant išnykti.
Bet kai įvyksta trumpi gama spindulių sprogimai, ji pasakė: „Tarsi tu žiūrėtum žemyn į ugnies žarnos statinę“.
Pasak jos, viena iš tų atvejų, kai reikia ištrūkti iš materijos, nukreipta į žemę. Taigi pirmiausia iš sparčiausiai judančių dalelių, važiuojančių nemaža šviesos greičio dalimi, šviesą mes matome kaip trumpą gama spindulių blyksnį. Tuomet šviesos taškas lėtai išnyks, kai lėčiau judančios dalelės pasieks Žemę ir taps matomos.
Šis naujas straipsnis, kuris turi būti paskelbtas „Astrophysical Journal Letters“, nepatvirtina šios teorijos. Tačiau tyrėjams ji siūlo daugiau medžiagos, nei buvo kada nors anksčiau, tiriant neutroninių žvaigždžių susijungimo pobūdį.
„Tai gera reklama apie„ Hablo “svarbą suprantant šias nepaprastai silpnas sistemas“, - teigė Lymanas ir pateikia užuominų, kokias papildomas galimybes suteiks „masinis„ Hablo “įpėdinis, kurį planuojama dislokuoti 2021 m. .
Redaktoriaus pastaba: Ši istorija buvo pataisyta 12:20 val. EST penktadienį, rugsėjo 13 d., Pašalinti pareiškimą, kad jokie gama spinduliai niekada nebuvo tiesiogiai susiję su neutronų žvaigždžių susijungimu. Silpnas gama spindulių dušas buvo susijęs su susijungimu GW170817.
