2017 m. Rugpjūčio mėn. Lazerinio interferometro gravitacinių bangų observatorija (LIGO) aptiko bangas, kurias, kaip manoma, sukėlė neutroninių žvaigždžių susijungimas. Šis „kilonovos“ įvykis, žinomas kaip GW170817, buvo pirmasis astronominis įvykis, aptiktas tiek gravitacinėse, tiek elektromagnetinėse bangose - įskaitant matomą šviesą, gama spindulius, rentgeno ir radijo bangas.
Per kelis mėnesius po susijungimo aplink orbitą skriejantys ir antžeminiai teleskopai visame pasaulyje stebėjo GW170817, kad pamatytų, kas iš to atsirado. Remiantis nauju tarptautinės astronomų komandos tyrimu, susijungimas sukūrė siaurą medžiagos srautą, kuris pateko į tarpžvaigždinę erdvę greičiu, kuris artėjo prie šviesos greičio.
Neseniai žurnale pasirodė tyrimas, kuriame aprašytos jų išvados, pavadinimu „Superluminalus reliatyvistinės srovės judėjimas per neutroninių žvaigždžių susijungimą GW170817“. Gamta. Tyrimui vadovavo Kunal Mooley, Jansky mokslo darbuotojas Caltech mieste ir Nacionalinėje radijo astronomijos observatorijoje (NRAO); Adomas Delleris iš „OzGrav“ ir „Swinburne“ universiteto astrofizikos ir superkompiuterių centro; ir Ore Gottlieb, doktorantė iš Tel Avivo universiteto.
Prie jų prisijungė nariai iš NRAO, Kalifornijos technologijos instituto (Caltech), Onsalos kosminės observatorijos, Jeruzalės hebrajų universiteto, Teksaso technikos universiteto ir Prinstono universiteto. Tyrimo tikslais komanda sujungė duomenis iš NSF labai ilgo pradinio masyvo (VLBA), Karlo G. Janskio labai didelio masyvo (VLA) ir Roberto C. Byrdo Žaliojo banko teleskopo (GBT).
Naudodamiesi šiais duomenimis, jie sugebėjo išspręsti seniai buvusią paslaptį apie susijungimą, nes nesvarbu, ar ji pagamino iš savo polių srautą medžiagos, ar ne. Mokslininkai įtarė, kad taip buvo, nes tokie purkštukai yra reikalingi gama spinduliuotės pliūpsniams, kuriuos, kaip manoma, sukelia neutronų-žvaigždžių porų susijungimas.
Stebėdama objektą praėjus 75 dienoms po susijungimo, o paskui vėl po 230 dienų, komanda sužinojo, kad susijungimo metu radijo spinduliuotės sritis judėjo neįtikėtinu greičiu. Šiuos pastebėjimus buvo galima paaiškinti tik tuo, kad yra galinga srovė. Kaip NRAO pranešime spaudai paaiškino dr. Mooley:
„Mes išmatuojome matomą judesį, kuris yra keturis kartus greitesnis už šviesą. Ši iliuzija, vadinama superluminaliu judesiu, atsiranda, kai purkštukas yra nukreiptas beveik link Žemės ir jame esanti medžiaga juda arti šviesos greičio. “
„Remiantis mūsų analize, greičiausiai ši srovė yra labai siaura, daugiausia 5 laipsnių pločio ir nukreipta tik 20 laipsnių atstumu nuo Žemės krypties“, - pridūrė Adamas Delleris. "Tačiau, kad atitiktų mūsų pastebėjimus, purkštuko medžiaga taip pat turi sprogdinti į išorę daugiau kaip 97 procentais šviesos greičio."
Iš šių naujų duomenų atsirado naujas scenarijus, paaiškinantis, kas nutiko po kilonovos įvykio. Iš esmės susijungimas sukėlė sprogimą, kuris išstūmė sferinį šiukšlių apvalkalą į išorę. Tuo tarpu susiliejusios neutroninės žvaigždės sugriuvo ir sudarė juodąją skylę, kuri pradėjo traukti medžiagą link jos. Dėl to medžiaga pateko į greitai besisukantį diską aplink juodąją skylę, dėl kurios purkštukai šaudė į išorę nuo jo polių.
Kaip pažymėjo Gregg Hallinan iš Caltech, purkštukų išdėstymas buvo labai pasisekė. „Mums pasisekė, kad galėjome stebėti šį įvykį, nes jei srovė būtų buvusi nukreipta daug toliau nuo Žemės, radijo spinduliuotė mums būtų buvusi per silpna aptikti“, - sakė jis.
Šių naujausių stebėjimų duomenys taip pat parodė, kad purkštukas sąveikavo su šiukšlių apvalkalu, kuris sudarė „kokoną“ iš medžiagos, kuri į išorę plečiasi lėčiau nei purkštukai. Tai padėjo išspręsti dar vieną paslaptį: ar aptikti radijo šaltiniai atsirado sąveikos su kokonu metu, ar kilo iš medžiagos čiurkšlės. Kaip paaiškino Ore Gottlieb:
„Mūsų aiškinimas yra toks, kad kokonas dominavo radijo spinduliuotėje maždaug per 60 dienų po susijungimo, o vėliau emisija dominavo“.
Tyrėjų komandos teigimu, šis tyrimas patvirtina teoriją, kad yra ryšys tarp neutroninių žvaigždžių susiliejimų ir trumpalaikių gama spindulių pliūpsnių. Tai taip pat parodė, kad purkštukus reikia nukreipti gana arti Žemės, kad mūsų sprogmenis būtų galima aptikti. Kaip paaiškino Mooley:
„Mūsų tyrimas rodo, kad VLBA, VLA ir GBT stebėjimų derinimas yra galinga priemonė purkštukams ir fizikai, susijusiems su gravitacinių bangų įvykiais, tirti“.
Be to, šių purkštukų stebėjimai, kurie buvo atlikti radijo spektro dalyje, pateikia naujų ir patrauklių įžvalgų apie šį astronominį reiškinį. Galų gale, tai tik naujausias siurprizas, kurį GW170817 pateikė astronomams nuo tada, kai jis buvo pirmą kartą aptiktas.
