Струя излучения, после столкновения звёзд, двигалась со скоростью в семь раз
erd_sol — 13.10.2022
Астрономы с помощью космического телескопа НАСА "Хаббл" провели уникальное измерение, которое указывает на то, что джет, проносящийся сквозь пространство со скоростью, превышающей скорость света, был приведен в движение титаническим столкновением двух нейтронных звезд.
Взрывное событие, получившее название GW170817, наблюдалось в августе 2017 года. В результате взрыва выделилась энергия, сопоставимая с энергией взрыва сверхновой. Это было первое совместное обнаружение гравитационных волн и гамма-излучения от слияния бинарных нейтронных звезд.
Две нейтронные звезды, уцелевшие ядра массивных звезд, которые взорвались, столкнулись, посылая пульсацию через ткань времени и пространства в явлении, называемом гравитационными волнами. Вслед за этим почти со скоростью света была выброшена струя излучения, врезавшаяся в вещество, окружающее уничтоженную пару.
Это был важный переломный момент в продолжающемся исследовании этих необычных столкновений. Последствия этого слияния наблюдали 70 обсерваторий по всему миру и в космосе, в широком диапазоне электромагнитного спектра в дополнение к обнаружению гравитационных волн. Это стало предвестником значительного прорыва в зарождающейся области астрофизики временной области и «многопосылочной» астрофизики - использования нескольких «посланников», таких как свет и гравитационные волны, для изучения Вселенной, как она изменяется во времени.
Ученые быстро нацелили Хаббл на место взрыва всего два дня спустя. Нейтронные звезды коллапсировали в черную дыру, мощная гравитация которой начала притягивать к себе окружающее вещество. Этот материя сформировал быстро вращающийся диск, который породил джеты, движущиеся наружу от его полюсов. Ревущая струя врезалась в расширяющуюся оболочку обломков взрыва и взметнула их вверх. Среди них был сгусток вещества, из которого вырвалась струя.
Хотя это событие произошло в 2017 году, ученым потребовалось несколько лет, чтобы придумать, как проанализировать данные "Хаббла" и данные других телескопов, чтобы составить полную картину.
Наблюдения "Хаббла" были объединены с наблюдениями нескольких радиотелескопов Национального научного фонда, работающих вместе в рамках интерферометрии с очень длинной базовой линией (VLBI). Радиоданные были получены через 75 и 230 дней после взрыва.
"Я поражен тем, что "Хаббл" смог дать нам такое точное измерение, которое может соперничать с точностью, достигнутой мощными радиотелескопами VLBI, расположенными по всему миру", - сказал Кунал П. Мули из Калтеха в Пасадене (Калифорния), ведущий автор статьи, опубликованной 13 октября в журнале Nature.
Авторы использовали данные Хаббла вместе с данными со спутника Gaia Европейского космического агентства (ESA) в дополнение к VLBI, чтобы достичь предельной точности. "Потребовались месяцы тщательного анализа данных, чтобы сделать это измерение", - сказал Джей Андерсон из Научного института космического телескопа в Балтиморе, штат Мэриленд.
Описание изображения в начале статьи:
Два темных сине-белых шара, окруженные оранжевыми, коричневыми и белыми кольцами в левой части изображения, обозначают бинарную звездную систему. Яркая белая струя вылетает между звездами и в правом верхнем углу.
Это рисунок художника, изображающий столкновение двух нейтронных звезд. При столкновении двух плотных звездных остатков высвобождается энергия 1000 стандартных взрывов звездных новообразований. Вслед за столкновением выбрасывается мощная струя излучения. Струя направлена вдоль узкого луча, ограниченного мощными магнитными полями. Ревущая струя врывается в окружающую межзвездную среду и вздымает её материю.
Объединив различные наблюдения, они смогли точно определить место взрыва. Измерения Хаббла показали, что джет двигался с видимой скоростью, в семь раз превышающей скорость света. Радиоданные показывают, что позже джет замедлился до кажущейся скорости, в четыре раза превышающей скорость света.
"Наш результат показывает, что в момент начального "запуска" джет двигался со скоростью не менее 99,97% от скорости света", - говорит Вэньбин Лу из Калифорнийского университета в Беркли.
Измерения Хаббла в сочетании с измерениями VLBI, о которых было объявлено в 2018 году, значительно укрепляют давно предполагаемую связь между слияниями нейтронных звезд и кратковременными гамма-всплесками. Эта связь требует возникновения быстро движущейся струи, которая теперь измерена в GW17081.
Эта работа открывает путь для более точных исследований слияний нейтронных звезд, обнаруженных гравитационно-волновыми обсерваториями LIGO, Virgo и KAGRA. При наличии достаточно большой выборки в ближайшие годы наблюдения релятивистских струй могут стать еще одним направлением в измерении скорости расширения Вселенной, связанной с числом, известным как постоянная Хаббла.
В настоящее время существует расхождение между значениями постоянной Хаббла, рассчитанными для ранней Вселенной и близлежащей Вселенной - одна из самых больших непонятностей в астрофизике на сегодняшний день. Различные значения основаны на чрезвычайно точных измерениях сверхновых типа Ia, проведенных "Хабблом" и другими обсерваториями, и измерениях космического микроволнового фона спутником ЕКА "Планк". Дополнительные наблюдения релятивистских струй могут добавить информации для астрономов, пытающихся решить эту загадку.
Космический телескоп "Хаббл" - это проект международного сотрудничества между НАСА и ЕКА. Управление телескопом осуществляет Центр космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд.
Volkswagen Teramont X: инженерное совершенство в кузове внедорожника 
Полезная мелочь 
Фотографии Козьмодемьянска 
Аргентина при " президенте с бензопилой" 
Притча на ночь: Боюсь, ты захочешь... 
"Кавказская пленница" как аниме 
Мигрантские волнения в Калифорнии и тренд на авторитаризм в США 
Я имени ее не знаю... 
Время васильков и мака 
