Opt luni în urmă, detectarea undelor gravitaționale de la fuziunea unei stele duble cu neutroni a permis oamenilor de știință să observe unul dintre cele mai energice evenimente din Univers. Căutarea a început cu o emisie radio dintr-o fuziune, numită GW170817, care a fost observată la 2 săptămâni după evenimentul din august. Acum emisia de radio începe să dispară.
Este important să înțelegem exact ceea ce fizicienii au reușit să realizeze atunci când detectează undele gravitaționale și radiațiile electromagnetice din același obiect:
- confirmă prezicerea teoriei generale a relativității (undele gravitaționale se mișcă la viteza luminii).
- pentru a clarifica comportamentul materiei sub comprimare este mai puternic decât în nucleul unui atom.
- explicați unde o anumită parte a aurului (și a altor elemente grele) este creată în spațiu.
- procedați la rezolvarea unui mister de 10 ani despre ceea ce cauzează exploziile de raze gama scurte.
Observarea concentrărilor
Telescoapele radio de mare anvergură, cum ar fi Gama compactă de telescoape din Australia și Grilă foarte mare pentru antene (SUA), sunt concepute pentru a căuta raze EM cu lungimea de undă de la centimetri la metri.
Observația radio GW170817 de la două telescoape. Obiectul central luminos este galaxia gazdă NGC 4993. Punctul luminos mai mic la intersecție este fuziunea stelelor neutronice
Spre deosebire de lumina vizibilă, undele radio trec prin spațiu aproape fără sudură. Prin urmare, ele sunt văzute, atât zi cât și noapte. Undele radio detectate au parcurs 130 milioane de ani lumină de la galaxia NGC 4993. Când două stele de neutroni s-au ciocnit, a fost lansată o explozie de raze gamma, care a fost găsită de satelitul Fermi în 1,74 secunde după undele gravitaționale. Timp de 12 ore, astronomii au înregistrat un semnal luminos, în lumină vizibilă. Acest lucru trebuia să vină din materialul unei stele neutronice aruncate la 50% din viteza luminii.
Cronologie a Telescopului compact al Australia CSIRO
La coliziune, două stele neutronice formează un obiect nou cu o masivitate puțin mai mică. Cel mai probabil, aici ne confruntăm cu o gaură neagră.
Ce spun undele radio?
Undele radio se formează în timpul accelerării electronilor în câmpurile magnetice. Acest lucru se întâmplă pe fronturile de șoc ale spațiului, deoarece materialul de la exploziile stelare se taie în materialul din jurul lui. Se numește mediul interstelar și este de 10 ori mai mic decât densitatea aerului din pământ (aproape în vid). Natura undelor radio spune multe despre impact.
Simularea fuziunii cu stele neutronice duce la ieșirea de șoc - cocon. Aceasta este cea mai bună explicație a undelor radio, a razelor gamma și a razelor X în GW170817
Ce sa întâmplat în timpul exploziei?
Detaliile nu sunt încă clare, dar există posibilitatea ca un jet să se fi format în GW170817. Acest lucru se datorează dispariției observate a emisiilor radio. Asta înseamnă că explozia nu a fost o explozie clasică de raze gama cu jeturi relativiste, ci o "cocoon" de material care a izbucnit din explozie. Modele de ceea ce se poate întâmpla în timpul unei fuziuni. Datele arată că opțiunea din stânga este mai puțin probabilă. Coconul potrivit funcționează mai bine
De unde a provenit materialul?
Materialul ejectat de stelele neutronice sa deplasat cu o viteză de 50% din viteza luminii. Ce se întâmplă dacă jetul eliberat mai târziu a ajuns la 99,99%? Ea ar putea sufla un balon în emisii, forțându-l să se deplaseze mai repede (poate 90% din viteza luminii).
Adio (deocamdată)
După 8 luni de monitorizare GW170817, a devenit clar că acest fenomen a fost diferit de tot ceea ce a fost observat înainte.
Observațiile radio ale fuziunii cu stele neutronice arată atenuarea
Acum, undele radio dispar, dar oamenii de stiinta nu au pus capat. Cele mai multe modele prezintă expunere ulterioară pe termen lung, deci GW170817 poate apărea în câteva luni sau ani. La începutul anului 2019, Observatorul LIGO ar trebui să înceapă cercetări suplimentare.
