Астрономы заметили сталкивающиеся нейтронные звезды, которые могли образовать магнетар

 

Удивительно яркий космический взрыв мог означать рождение магнетара. Если это так, то это будет первый случай, когда астрономы стали бы свидетелями формирования такого быстро вращающегося, чрезвычайно намагниченного звездного трупа.

Эта ослепительная вспышка света произошла, когда две нейтронные звезды столкнулись и слились в один массивный объект, сообщают астрономы в следующем выпуске журнала. Астрофизический журнал. Хотя особенно яркий свет может означать, что был создан магнитар, возможны и другие объяснения, говорят исследователи.

 

Астрофизик Вен-фай Фонг из Северо-Западного университета в Эванстоне, штат Иллинойс, и его коллеги впервые заметили место падения нейтронной звезды в виде вспышки гамма-излучения, обнаруженной 22 мая с помощью орбитальной обсерватории Нила Герелса Свифта НАСА. Рентгеновские лучи, видимые и инфракрасные волны света показали, что гамма-лучи сопровождались характерным свечением, называемым килоновой.

Считается, что килоновы звезды образуются после столкновения и слияния двух нейтронных звезд, сверхплотных ядер мертвых звезд. По словам Фонга, в результате слияния вокруг места столкновения будет распыляться богатый нейтронами материал, «нигде во Вселенной не встречающийся». Этот материал быстро производит нестабильные тяжелые элементы, и эти элементы вскоре распадаются, нагревая нейтронное облако и заставляя его светиться в оптическом и инфракрасном свете (SN: 23.10.19).

Новое исследование показало, что две нейтронные звезды столкнулись и слились, создав особенно яркую вспышку света и, возможно, образовав своего рода быстро вращающийся, чрезвычайно намагниченный звездный труп, называемый магнетаром (показан на этой анимации).

Астрономы считают, что килоновы образуются каждый раз, когда пара нейтронных звезд сливается. Но слияния дают и другой, более яркий свет, который может заглушить сигнал килоновой. В результате астрономы видели только одну окончательную килону раньше, в августе 2017 года, хотя есть и другие потенциальные кандидаты (SN: 16.10.17).

Однако сияние, которое увидела команда Фонга, посрамило килонову 2017 года. «Это потенциально самая яркая килонова, которую мы когда-либо видели», – говорит она. «Это в основном нарушает наше понимание светимости и яркости, которые должны иметь килоновые звезды».

Самая большая разница в яркости была в инфракрасном свете, измеренная космическим телескопом Хаббла примерно через 3 и 16 дней после гамма-всплеска. Этот свет был в 10 раз ярче инфракрасного света, наблюдаемого при предыдущих слияниях нейтронных звезд.

«Это был настоящий момент, открывший нам глаза, и именно тогда мы попытались найти объяснение», – говорит Фонг. «Нам пришлось придумать дополнительный источник [of energy] это увеличивало эту килонову ».

Ее любимое объяснение состоит в том, что в результате крушения возник магнетар, который является разновидностью нейтронной звезды. Обычно, когда нейтронные звезды сливаются, мега-нейтронная звезда, которую они производят, слишком тяжелая, чтобы выжить. Почти сразу звезда поддаётся сильным гравитационным силам и образует чёрную дыру.

Но если сверхмассивная нейтронная звезда быстро вращается и обладает сильным магнитным зарядом (другими словами, это магнетар), она может спастись от коллапса. Исследователи предполагают, что как поддержка собственного вращения, так и сброс энергии и, следовательно, некоторой массы в окружающее богатое нейтронами облако может удержать звезду от превращения в черную дыру. Эта дополнительная энергия, в свою очередь, заставит облако излучать больше света – дополнительное инфракрасное свечение, которое заметил Хаббл.

Но есть и другие возможные объяснения сверхъяркого света, говорит Фонг. Если бы сталкивающиеся нейтронные звезды образовали черную дыру, эта черная дыра могла бы запустить струю заряженной плазмы, движущуюся почти со скоростью света (SN: 22.02.19). По ее словам, детали того, как струя взаимодействует с богатым нейтронами материалом, окружающим место столкновения, также могут объяснить дополнительное свечение килоновой.

Если бы магнитар был создан, «это могло бы кое-что сказать нам о стабильности нейтронных звезд и о том, насколько массивными они могут стать», – говорит Фонг. «Мы не знаем максимальной массы нейтронных звезд, но знаем, что в большинстве случаев они схлопываются в черную дыру. [after a merger]. Если нейтронная звезда действительно выжила, это говорит нам о том, в каких условиях может существовать нейтронная звезда ».

По словам астрофизика Ом Шарана Салафии из Национального института астрофизики Италии в Мерате, найти детский магнитар было бы интересно, не принимал участия в новом исследовании. «Новорожденная сильно намагниченная, сильно вращающаяся нейтронная звезда, которая образуется в результате слияния двух нейтронных звезд, никогда раньше не наблюдалась», – говорит он.

Но он соглашается, что еще слишком рано исключать другие объяснения. Более того, недавнее компьютерное моделирование показывает, что может быть трудно увидеть новорожденный магнетар, даже если он сформировался, говорит он. «Я бы не сказал, что это решено».

Фонг и ее коллеги подсчитали, наблюдая, как свет объекта ведет себя в течение следующих четырех месяцев-шести лет, докажет, родился ли магнетар.

Сама Фонг планирует и дальше следить за загадочным объектом с помощью существующих и будущих обсерваторий. «Я буду отслеживать это, наверное, пока не состарюсь и не поседею», – говорит она. «Я обучу этому своих учеников и их учеников».

Читать achtungpartisanen.ru в Telegram или Twitter
Оценить статью
( Пока оценок нет )
Поделиться
Последние новости, сводки, происшествия, ДТП, спорт онлайн