Connect with us

Hi, what are you looking for?

Наука и технологии

Модулируются различные признаки взрыва килоновой звезды

Модулируются различные признаки взрыва килоновой звезды
Модулируются различные признаки взрыва килоновой звезды

Нейтронные звезды являются конечными продуктами массивных звезд и собирают большую часть первоначальной звездной массы в сверхплотную звезду диаметром всего около десяти километров. 17 августа 2017 года исследователи впервые наблюдали многочисленные признаки взрывного слияния двух орбитальных нейтронных звезд: гравитационные волны и огромные всплески радиации, включая гамма-всплеск.

Международная исследовательская группа разработала метод одновременного моделирования наблюдаемых сигналов килоновой звезды. Это позволяет им точно описать, что именно происходит во время слияния , как ведет себя ядерная материя в экстремальных условиях и почему золото на Земле должно было быть создано в таких событиях.

Используя новый программный инструмент, группа из Института гравитационной физики Макса Планка и Потсдамского университета одновременно интерпретировала различные типы астрофизических данных килоновой звезды.

Кроме того, могут быть использованы данные радио- и рентгеновских наблюдений других нейтронных звезд, расчеты ядерной физики и даже данные экспериментов по столкновению тяжелых ионов на земных ускорителях. До сих пор различные источники данных анализировались отдельно, а в некоторых случаях данные интерпретировались с использованием разных физических моделей.

«Анализируя данные последовательно и одновременно, мы получаем более точные результаты», — говорит Питер Т.Х. Панг, ученый из Утрехтского университета.

«Наш новый метод поможет проанализировать свойства материи при экстремальных плотностях. Он также позволит нам лучше понять расширение Вселенной и то, в какой степени тяжелые элементы образуются при слиянии нейтронных звезд», — объясняет Тим ​​Дитрих, профессор Потсдамского университета и руководитель группы студентов Макса Планка в Институте гравитационной физики Макса Планка.

Экстремальные условия в космической лаборатории

Нейтронная звезда — это сверхплотный астрофизический объект, образовавшийся в конце жизни массивной звезды в результате взрыва сверхновой. Как и другие компактные объекты, некоторые нейтронные звезды вращаются вокруг друг друга в двойных системах. Они теряют энергию из-за постоянного излучения гравитационных волн — крошечной ряби в ткани пространства-времени — и в конечном итоге сталкиваются.

Такие слияния позволяют исследователям изучать физические принципы в самых экстремальных условиях Вселенной. Например, условия этих высокоэнергетических столкновений приводят к образованию тяжелых элементов, таких как золото. Действительно, сливающиеся нейтронные звезды являются уникальными объектами для изучения свойств материи при плотностях, значительно превышающих те, которые наблюдаются в атомных ядрах.

Новый метод был применен к первому и единственному на данный момент наблюдению слияний двойных нейтронных звезд с помощью нескольких посланников. В этом событии, обнаруженном 17 августа 2017 года, последние несколько тысяч оборотов звезд вокруг друг друга достаточно искривили пространство-время, чтобы создать гравитационные волны, которые были обнаружены земными гравитационно-волновыми обсерваториями Advanced LIGO и Advanced Virgo. Когда две звезды слились, образовавшиеся тяжелые элементы были выброшены.

Некоторые из этих элементов радиоактивно распались, что привело к повышению температуры. Вызванный этим тепловым излучением оптический, инфракрасный и ультрафиолетовый сигнал был обнаружен в течение двух недель после столкновения. Гамма -всплеск , также вызванный слиянием нейтронных звезд, выбросил дополнительный материал. Реакция вещества нейтронной звезды с окружающей средой привела к появлению рентгеновских лучей и радиоизлучения, которые можно было отслеживать во временных масштабах от дней до лет.

Более точные результаты для будущих обнаружений

Детекторы гравитационных волн в настоящее время проводят четвертый наблюдательный цикл. Следующее обнаружение слияния нейтронных звезд может произойти в любой день, и исследователи с нетерпением ждут возможности использовать разработанный ими инструмент.

Работа опубликована в журнале Nature Communications.

Теги: гравитация

В тренде