Астрономы наблюдали, как две нейтронные звезды столкнулись и родили магнетар
Две нейтронные звезды столкнулись вдали от Земли. Энергия их столкновения осветила их уголок неба короткой вспышкой гамма-излучения, за которой последовало более мягкое и продолжительное свечение во всем электромагнитном спектре. Вглядываясь в этот угасающий свет, исследователи заметили необычный инфракрасный сигнал – первую в истории записанную сигнатуру новорожденного космического бегемота, магнетара.
Магнетар – это нейтронная звезда с необычно сильным магнитным полем. Астрономы заметили магнетары где-нибудь во Вселенной, но никогда раньше они не видели, чтобы кто-то родился. На этот раз исследователи заподозрили, что заметили новорожденный магнетар из-за необычной формы мигающего света. Сначала произошла короткая сверхяркая вспышка гамма-излучения (GRB). Затем была продолжительная светящаяся «килонова» – верный признак столкновения нейтронных звезд. И это свечение было намного ярче обычного, что наводит на мысль о явлении, которого астрономы никогда раньше не видели.
Чтобы обнаружить столкновения нейтронных звезд, ученые ищут как короткие гамма-всплески, так и более продолжительные источники света от столкновения.
В нормальных условиях, как сказал Вэнь-фай Фонг, астрофизик Северо-Западного университета, который руководил исследованием, свечение, оставшееся после столкновения нейтронной звезды, состоит из двух частей: кратковременное «послесвечение», которое длится пару дней и является результатом материального Ускользает от столкновения и на большой скорости врезается в пыль и газ между звездами. А еще есть “килоновое” свечение возбужденных частиц, кружащихся вокруг места столкновения.
Недавнее событие, названное GRB 200522A, имело видимую килонову, но кое-что было другим.
Ученые знают из своих моделей и предыдущих наблюдений, насколько яркой должна выглядеть килонова. GRB 200522A был намного ярче, особенно в инфракрасной части электромагнитного спектра.
«Я могу по рукам сосчитать количество килонов, обнаруженных в результате коротких гамма-всплесков», – сказал Фонг Live Science. «Но это было в 10 раз ярче любого из них».
Чтобы объяснить, почему килонова была такой яркой, исследователям нужно было выяснить, какой новый ингредиент появился после столкновения нейтронной звезды.
«Мы остановились на очень большом магнетаре», – сказал Фонг.
Подобно кружащемуся фигуристу, приближающему руки к телу, две вращающиеся нейтронные звезды объединились, чтобы сформировать более быстро вращающийся магнетар. Его мощные магнитные поля действовали как лезвия блендера, взбалтывая уже заряженные частицы килоновой кислоты, заставляя их светиться еще ярче.
По словам исследователей, есть и другие объяснения.
Одна из возможностей – это «обратный шок». Две волны быстро движущихся частиц из послесвечения могли врезаться друг в друга. Если бы условия были подходящими, то крушение могло бы имитировать новорожденный магнитар. Точно так же некоторые неожиданные распадающиеся радиоактивные частицы в килоновой могли сделать свечение GRB 200522A ярче. Но Фонг сказал, что оба этих сценария маловероятны.
По словам Фонга, если предположить, что это магнетар, будущие наблюдения должны выявить радиоизлучение с удаленного объекта. И в один прекрасный день космический телескоп Джеймса Уэбба, еще не запущенный, сможет глубже заглядывать в короткие сайты гамма-всплесков, раскрывая все еще невидимые детали этих столкновений.
Статья с описанием работы Фонг и ее коллег была опубликована сегодня (12 ноября) в The Astrophysical Journal.
В нашем Telegram‑канале вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
