Jaunā kilonova liek astronomiem pārdomāt to, ko mēs zinām par gamma staru uzliesmojumiem

Pietuvināt / Mākslinieka iespaids par GRB 211211A. Labajā pusē Kilonova sprādziens un gamma stars.

Ārons M. Gellers/Ziemeļrietumi/Sjerra

Pirms gada astronomi atklāja spēcīgu gamma staru uzliesmojumu (GRB), kas ilga apmēram divas minūtes, un nosauca to par GRB 211211A. Tagad šis neparastais notikums apgāž sen pieņemto pieņēmumu, ka garāki GRB ir masīvas zvaigznes, kas iet uz supernovu, paraksts. Tā vietā divas neatkarīgas zinātnieku grupas ir identificējušas avotu kā tā saukto “kilonovako izraisa divu neitronu zvaigžņu saplūšana, norāda A jauna lapa Publicēts žurnālā Nature. Tā kā neitronu zvaigžņu apvienošanās rezultātā bija paredzēts radīt tikai īsus GRB, hibrīda notikuma atklāšana, kurā iesaistīta kilonova ar garu GBR, ir pārsteidzošs.

“Šis atklājums izjauc mūsu standarta ideju par gamma staru uzliesmojumiem,” sacīja līdzautore Ieva ČeisaH, pēcdoktorantūras pētnieks Los Alamos Nacionālajā laboratorijā. “Mēs vairs nevaram pieņemt, ka visi īstermiņa uzliesmojumi rodas no neitronu zvaigžņu saplūšanas, bet ilgstošas ​​- no supernovām. Tagad mēs saprotam, ka gamma staru uzliesmojumu klasificēšana kategorijās ir daudz grūtāka. Šis atklājums veicina mūsu izpratni par gamma stariem. sprāgst līdz galējībai.”

kā mēs esam Es minēju iepriekšGamma staru uzliesmojumi ir ārkārtīgi augstas enerģijas sprādzieni tālās galaktikās, kas ilgst no milisekundēm līdz vairākām stundām. pirmais gamma staru uzliesmojumi Tas tika pamanīts sešdesmito gadu beigās, pateicoties palaišanai villa Savienoto Valstu satelīti. Viņiem bija jāuzrauga kodolieroču izmēģinājumu gamma staru signāli pēc 1963. gada kodolizmēģinājumu aizlieguma līguma ar Padomju Savienību noslēgšanas. ASV baidījās, ka padomju vara veic slepenus kodolizmēģinājumus, pārkāpjot līgumu. 1967. gada jūlijā divi no šiem satelītiem uztvēra gamma starojuma uzplaiksnījumu, kas nepārprotami nebija kodolieroču izmēģinājuma pazīme.

READ  Jaunākie jaunumi: OECD norāda, ka 136 valstis ir vienojušās par vienošanos par globālo uzņēmumu ienākuma nodokli

Tikai pirms diviem mēnešiem vairāki satelītu detektori paņēma a Spēcīgs gamma staru uzliesmojums iet cauri mūsu Saules sistēmai, nosūtot astronomus visā pasaulē, lai apmācītu savus teleskopus šajā debess daļā, lai savāktu svarīgus datus par notikumu un tā pēcspīdēšanu. Nosaukts par GRB 221009A, tas bija visspēcīgākais līdz šim reģistrētais gamma staru uzliesmojums un, iespējams, jauna melnā cauruma “dzimšanas sauciens”.

Ir divu veidu gamma staru uzliesmojumi: īsie un garie. Klasiskās īstermiņa GRB darbības ilgums ir mazāks par 2 sekundēm, un iepriekš tika uzskatīts, ka tie rodas tikai divu īpaši blīvu objektu, piemēram, bināro neitronu zvaigžņu, saplūšanas rezultātā, radot pavadošu kilonovu. Garie GRB var ilgt no dažām minūtēm līdz vairākām stundām, un tiek uzskatīts, ka tie rodas, kad masīva zvaigzne nonāk supernovā.

Šis Gemini North attēls, kas atrodas uz attēla, kas uzņemts ar Habla kosmosa teleskopu, parāda kilonovas tuvu infrasarkano starojumu no gara GRB.
Pietuvināt / Šis Gemini North attēls, kas atrodas uz attēla, kas uzņemts ar Habla kosmosa teleskopu, parāda kilonovas tuvu infrasarkano starojumu no gara GRB.

Gemini Starptautiskā observatorija / NOIRLab / NSF / AURA / NASA / ESA

Astronomi Fermi un Sviftas teleskopos pagājušā gada decembrī vienlaikus konstatēja pēdējo gamma staru uzliesmojumu un noteica atrašanās vietu zvaigznājā. Zābaki. Šī ātrā identifikācija ļāva citiem teleskopiem visā pasaulē pievērst uzmanību šim sektoram, ļaujot tiem notvert kilonovu tās agrīnajā stadijā. Un tas bija ļoti tuvu gamma staru uzliesmojumam: aptuveni 1 miljards gaismas gadu no Zemes, salīdzinot ar aptuveni 6 miljardiem gadu vidējam līdz šim konstatētajam gamma staru uzliesmojums. (Gaisma no attālākā līdz šim reģistrētā GRB ir ceļojusi aptuveni 13 miljardus gadu.)

“Tas bija kaut kas, ko mēs iepriekš nebijām redzējuši,” sacīja līdzautors Saimons DiŠiāra, Penn State astronoms un Sviftas komandas loceklis. “Mēs zinājām, ka tas nav saistīts ar supernovu, masīvas zvaigznes nāvi, jo tas bija tik tuvu. Tas bija pavisam cita veida gaismas signāls, tāds, ko mēs saistām ar kilonovu, sprādzienu, ko izraisīja sadursme. neitronu zvaigznes.”

READ  Marsa helikoptera atjautība sasniedz 23. lidojuma numuru, un to nevar apturēt

Kad divas binārās neitronu zvaigznes sāk griezties savā nāves spirālē, tās raida spēcīgus gravitācijas viļņus un atdala viena no otras ar neitroniem bagātu vielu. Tad zvaigznes saduras un saplūst, radot karstu gružu mākoni, kas spīd ar vairāku viļņu garumu gaismu. Astronomi uzskata, ka tie ir ar neitroniem bagāti atkritumi, kas rada redzamu un infrasarkano kilonovas gaismu — infrasarkanajā starā mirdzums ir spilgtāks nekā redzamajā spektrā, kas ir raksturīgs šāda notikuma signāls, ko izraisa smagie elementi, kas izsvieda redzamo gaismu, bloķējot redzamo gaismu, bet ielaižot tajā. infrasarkanie stari iziet cauri.

Kad neitronu zvaigznes saplūst, tās var radīt radioaktīvas izmešanas, kas nodrošina kilonovas signālu.  Nesen novērotais gamma staru uzliesmojums liecina par iepriekš neatklātu hibrīda notikumu, kas saistīts ar kilonovu.
Pietuvināt / Kad neitronu zvaigznes saplūst, tās var radīt radioaktīvas izmešanas, kas nodrošina kilonovas signālu. Nesen novērotais gamma staru uzliesmojums liecina par iepriekš neatklātu hibrīda notikumu, kas saistīts ar kilonovu.

Sapņu laiks

Šis paraksts ir tas, ko atklāja GRB211211A post hoc analīze. Un tā kā turpmākā neitronu zvaigžņu saplūšanas sabrukšana rada smagus elementus, piemēram, zeltu un platīnu, astronomiem tagad ir jauns veids, kā izpētīt, kā šie smagie elementi veidojas mūsu Visumā.

Pirms vairākiem gadiem mūžībā aizgājušais astrofiziķis Nīls Grills Viņš ierosināja, ka ilgākus gamma staru uzliesmojumus varētu radīt neitronu zvaigžņu saplūšana. Šķiet tikai piemēroti, ka NASA Swift observatorija, kas nosaukta par godu, spēlēja galveno lomu GRB 211211A atklāšanā un pirmajās tiešajās liecībās par šādu saikni.

“Šis atklājums ir skaidrs atgādinājums, ka Visums nekad nav bijis pilnībā izpētīts.” sacīja līdzautore Džiliana Rastingada, Ph.D. Students Ziemeļrietumu universitātē. “Astronomi bieži uzskata par pašsaprotamu, ka GRB izcelsmi var noteikt pēc GRB ilguma, taču šis atklājums mums parāda, ka par šiem pārsteidzošajiem notikumiem joprojām ir daudz ko saprast.”

READ  Citi ieceļ Maiklu Belu par ekonomikas attīstības speciālistu | Jaunumi

DOI: Daba, 2022. 10.1038 / s41550-022-01819-4 (Par DOI).

Angelica Johnson

"Tīmekļa praktizētājs. Sašutinoši pazemīgs ēdiena entuziasts. Lepns twitter advokāts. Pētnieks."

Atbildēt

Jūsu e-pasta adrese netiks publicēta.

Back to top