Przejdź do głównej zawartości

Łączenie się gwiazd neutronowych skutkuje nowymi niewiadomymi dla astrofizyków

Poświata z odległego połączenia się gwiazd neutronowych wykryta w sierpniu ubiegłego roku wciąż się rozjaśnia – ku zaskoczeniu astrofizyków badających następstwa masowej kolizji, która miała miejsce około 138 milionów lat świetlnych stąd i wysyła fale grawitacyjne, które mkną przez Wszechświat.


Nowe obserwacje z obserwatorium rentgenowskiego Chandra, opublikowane w Astrophysical Journal Letters, wskazują, że rozbłysk gamma uwolniony podczas kolizji jest bardziej złożony, niż naukowcy początkowo to sobie wyobrażali.

„Zwykle, gdy widzimy krótki rozbłysk gamma, generowana przez strumień emisja staje się jasna na krótki czas, gdy rozbija się w otaczającym medium – następnie znika, gdy system przestaje wstrzykiwać energię do wypływów. Ten jest inny” – mówi astrofizyk Uniwersytetu McGill, Daryl Haggard, której grupa badawcza prowadziła te nowe badania.

Nowe dane mogą być wyjaśnione za pomocą bardziej skomplikowanych modeli pozostałości po połączeniu gwiazd neutronowych. Jedna z możliwości jest taka: fuzja uruchomiła strumień, który wstrząsnął otaczającymi gazowymi odpadami, tworząc gorący kokon wokół strumienia, a ten świecił w promieniach rentgenowskich i na falach radiowych przez wiele miesięcy.

Obserwacje rentgenowskie są zgodne z danymi fal radiowych przekazanymi w zeszłym miesiącu przez inny zespół naukowców, który stwierdził, że emisje z kolizji także nieprzerwanie jaśnieją na przestrzeni czasu.

Podczas gdy teleskopy radiowe były w stanie monitorować poświatę przez całą jesień, obserwatoria rentgenowskie i optyczne nie mogły jej oglądać przez trzy miesiące, ponieważ ten punkt na niebie był wówczas zbyt blisko Słońca.

„Gdy źródło wyłoniło się z tego martwego punktu na niebie na początku grudnia, nasz zespół Chandra skorzystał z okazji, aby zobaczyć, co się dzieje. Rzeczywiście, poświata okazała się jaśniejsza w falach rentgenowskich, tak samo jak w radiowych” – mówi John Ruan, dr hab. w McGill Space Institute i główny autor artykułu.

Ów nieoczekiwany wzorzec zainicjował wśród astronomów próbę zrozumienia, co fizycznie napędza tę emisję. „To połączenie gwiazd neutronowych nie przypomina niczego, co widzieliśmy wcześniej. Dla astrofizyków to dar, który wydaje się nadal dawać” – mówi Melania Nynka, inna badaczka z McGill a także współautorka artykułu wraz z astronomami z Uniwersytetu Northwestern i Uniwersytetu Leicester. 

Połączenie się gwiazd neutronowych zostało wykryte po raz pierwszy 17 sierpnia 2017 r. amerykański detektor przez LIGO. Europejski detektor Virgo i około 70 obserwatoriów naziemnych i kosmicznych pomogły potwierdzić to odkrycie.

To odkrycie otworzyło nową erę w astronomii. Po raz pierwszy naukowcy byli w stanie zaobserwować kosmiczne wydarzenie zarówno w świetle widzialnym – podstawa tradycyjnej astronomii, jak i fale grawitacyjne, zmarszczki w czasoprzestrzeni przewidziane sto lat temu przez ogólną teorię względności Einsteina. Uważa się, że łączenie się gwiazd neutronowych, najgęstszych spośród obiektów we Wszechświecie, jest odpowiedzialne za wytwarzanie ciężkich pierwiastków, takich jak złoto, platyna i srebro.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu. Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu. Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach. Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz. W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę.

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi. Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego. „Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy. Do odkrycia naukowc

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne. Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”. Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przeds