Астрономія

Рентгенівське випромінювання після зіткнень нейтронних зірок залишається роками

NASA's Goddard Space Flight Center / flickr

NASA's Goddard Space Flight Center / flickr

Астрономи зафіксували, що рентгенівське випромінювання, яке утворилося після зіткнення двох нейтронних зірок, залишається набагато довше, ніж передбачають теорії. Так, випромінювання після події GW170817 не згасало протягом двох з половиною років. Вчені пропонують кілька моделей, які можуть пояснити це явище, про що вони пишуть у журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Що відомо про це зіткнення?

У 2017 році обсерваторія LIGO та інтерферометр Virgo вперше зафіксували гравітаційні хвилі від злиття двох нейтронних зірок. Ця подія, що отримала назву GW170817, супроводжувалася короткочасним спалахом гамма-випромінювання, а через 9 днів з’явилося післясвітіння — нетеплове випромінювання, видиме в електромагнітному спектрі. Післясвітіння досягло свого максимуму приблизно через 160 днів після події, а потім почало швидко згасати. Ця поведінка помітно відрізняється від інших гамма-спалахів, після яких світіння згасає протягом декількох хвилин. Коли промені в оптичному та радіодіапазонах згасли, космічна обсерваторія «Чандра» продовжувала фіксувати рентгенівське випромінювання навіть через два з половиною роки після події.

Як це можна пояснити?

Дослідники пропонують кілька можливих пояснень такого тривалого рентгенівського випромінювання. Одне з них полягає у тому, що зафіксовані рентгенівські промені представляють новий вид післясвітіння, а динаміка спалаху гамма-променів відрізняється від очікуваної. Імовірно, існують фізичні процеси, які вчені не включили до своїх моделей, оскільки вони не є актуальними на ранніх стадіях гамма-спалахів, які вивчені краще. Інша можливість полягає в тому, що струмінь випромінювання та хмара газу, що утворилися внаслідок зіткнення, могли сформувати власну ударну хвилю, яка досягла Землі довше. Ще один можливий сценарій полягає в тому, що після зіткнення могло щось залишитися, наприклад, рештки нейтронної зірки, які створюють ці рентгенівські промені.

Щоб дізнатися, яка з моделей відповідає дійсності, дослідникам знадобиться більш детальний аналіз. Зокрема, у грудні 2020 року астрономи мають провести нові спостереження за GW170817.