罕見!科學家偵測到1億光年外爆炸中子星合併,比想像的更瘋狂!
當某個東西爆炸時,你希望它會有一個明亮的閃光。
這是天體物理學家在去年8月觀測到兩顆中子星相撞時所發生的事情——但與預期相反,在事件發生後的幾個月里,它仍在繼續發光,讓科學家們感到震驚。
根據美國宇航局錢德拉x射線天文台的數據,這次撞擊的後果比任何人預想的都要複雜和有趣。
我們從來沒有直接觀測到兩個中子星之間的碰撞。多虧了引力波天文探測的新領域,世界各地的天文學家才得以在去年8月17日將他們的儀器命名為GW170817。
這次壯觀的合併發生在距離太陽系1.38億光年的地方。
我們學到了很多——例如,中子星之間的碰撞確實產生了伽馬暴,這是宇宙中一些最亮最活躍的事件。這證實了一種長期存在的關於這種眼鏡起源的假說。
伽馬暴被命名為GRB170817A,預計它會相對較快地消退——但事實並非如此。
碰撞後兩天,沒有任何光源出現——到目前為止,一切正常。但是在碰撞後的九天,錢德拉的數據顯示了一個新的x射線源在爆炸地點。
「通常當我們看到一個簡短的伽馬射線,飛機排放生成在短時間內變得明亮,因為它攻擊到周圍介質-然後消失,系統停止流出注入新的活力,」麥吉爾大學的天體物理學家達里爾·哈格德解釋說,他的研究小組領導了這項新研究。
「這是不同的;這絕對不是一架簡單樸素的窄飛機。
在碰撞後的16天內,物體在天空中的位置離太陽太近了,以至於在一段時間內無法進行敏感的x射線測量。直到109天(即2017年12月上旬),天文學家才能更新他們的數據收集。
研究團隊一旦能夠做到這一點,就會對GRB170817A進行x射線檢測,而那些12月的測量數據要比9月初的數據要亮。這些與無線電數據一致,也顯示亮度以相同的速度增加。
研究人員說,這種亮度可以解釋為,如果碰撞比最初設想的稍微複雜一點。
一個潛在的原因是,如果中子星的碰撞產生了射流或流出,這反過來又會使圍繞碰撞產生的新物體(可能是黑洞)周圍的物質加熱。
在事件發生後的幾個月里,這可能會在x射線和無線電頻譜中發光。x射線光曲線與此假設的預測相吻合,儘管流出的來源仍不確定。
現在,天文學家們正試圖找出原因究竟是什麼,以及背後的物理學原理。來自錢德拉的進一步監測將有助於驗證或駁斥流出模型。
「這顆中微子與恆星的合併與我們之前見過的任何東西都不一樣,」合著者、麥克基爾大學的博士後研究員Melania Nynka說。
「對於天體物理學家來說,這是一種似乎一直在給予的禮物。」
GW170817可能在歷史上留下了印記,但還遠未完成。在未來一段時間內,它將繼續成為天空中研究最多的天體之一。
該研究小組的研究已經發表在《天體物理學雜誌快報》上。
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