Столкновение звезд оставило после себя необъяснимо долгое свечение

Спустя 1000 дней после столкновения нейтронных звезд ученые продолжают наблюдать их свечение в рентгеновском спектре. Теоретически оно должно было полностью исчезнуть. Исследование доступно на сайте Корнелльского университета, коротко о нем сообщает Science Alert.

Прошло более трех лет с момента, когда впервые были обнаружены сталкивающиеся нейтронные звезды. На расстоянии 130 млн световых лет астрономы наблюдали яркую вспышку гамма-излучения, вызванную гравитационными волнами.

Астрономы продолжали следить за уголком космоса, где произошло событие, чтобы увидеть последствия. Они обнаружили, что он все еще продолжает светиться, хотя все теоретические модели предполагали обратное.

«Мы входим в новую фазу в понимании нейтронных звезд, – заявила астроном Элеонора Троя из Университета Мэриленда. – Мы действительно не знаем, чего ожидать с этого момента, потому что все наши модели не предсказывали рентгеновских лучей, и мы были удивлены, увидев их через 1000 дней после столкновения. Чтобы узнать ответ, могут потребоваться годы». 

Столкновение нейтронных звезд, получившее название GW170817, было обнаружено 17 августа 2017 года. Гравитационные волны исходили из участка неба в созвездии Гидры. Через 1,7 секунды, две космические обсерватории, космический гамма-телескоп Ферми НАСА и Международная лаборатория гамма-астрофизики ЕКА, зафиксировали интенсивный гамма-всплеск из той же области.

Девять дней спустя астрономы заметили свечение, охватывающее электромагнитный спектр от радиоволн до рентгеновских лучей. Такого раньше никогда не было после гамма-всплеска. Обычно оно полностью исчезает в течение нескольких минут.

Это новое постсвечение было интерпретировано как результат релятивистской струи, движущейся со скоростью, составляющей значительный процент скорости света, от взрыва килоновой звезды. Когда джет расширяется в космос, он генерирует собственную ударную волну, излучающую свет во всем спектре от радиоволн до рентгеновских лучей. Постсвечение становилось более ярким, достигнув пика через 160 дней, а затем быстро исчезло, но рентгеновское излучение осталось.

На него обратили внимание в марте 2020 года в рентгеновской обсерватории Чандра через два с половиной года после столкновения. При последующих наблюдениях в мае с помощью Австралийского телескопа Compact Array свечение было слабее.

Элеонора Троя и ее команда нанесли рентгеновское излучение на карту. Астрономы предположили, что оно пока еще соответствует релятивистскому джету. Но что позволило ему продолжаться так долго после столкновения? Вопросы пока остаются без ответа. 

«Возможно, есть физические процессы, которые мы не включили в наши модели, потому что они не актуальны на изученных нами ранних стадиях, когда формируются струи», – отметила эксперт.

Ранее канал «Наука» подробно описывал, как происходило столкновения нейтронных звезд.