Астрономія
Астрономія

Злиття нейтронних зірок створило короткий гамма-спалах

Астрономи створили тривимірне динамічне моделювання, щоб перевірити вплив магнітних полів на еволюцію злиття нейтронних зірок. Моделювання демонструє, що магнітари, які утворюються в результаті злиття, створюють короткі спалахи гамма-випромінювання. Стаття про це доступна у журналі The Astrophysical Journal.

Mösta et al in ApJ / YouTube

Що відбувається під час злиття нейтронних зірок?

Процес зіткнення двох нейтронних зірок належить до найяскравіших подій у Всесвіті. Радіоактивний матеріал, викинутий під час та після злиття, живить спалах кілонової та створює найважчі елементи серед існуючих. Струменеві відтоки від залишків злиття можуть запустити короткі гамма-спалахи. Нещодавні спостереження за першим зареєстрованим джерелом гравітаційних хвиль від злиття двох нейтронних зірок GW170817 підтвердили базове розуміння подібних процесів. Але те, чи можуть утворені в результаті злиття магнітари запускати струмені коротких спалахів гамма випромінювання, лишалося відкритим питанням.

Яке моделювання зробили вчені?

Дослідники створили динамічну тривимірну модель зіткнення нейтронних зірок, використовуючи більшу кількість змінних, ніж будь-коли раніше. Зокрема, для побудови симуляції вони врахували теорію відносності, газові закони, магнітні поля, ядерну фізику та ефекти нейтрино. Моделювання показало, що під час злиття навколо нейтронних зірок утворюється кільце, з якого формуються тонкі струмені гамма-випромінювання, направлені у протилежні боки. Випромінювання закручується, як вихор, уздовж ліній магнітного поля зірок після злиття. Моделювання також показує, що утворені під час злиття важкі елементи, такі як золото, рухаються набагато швидше, ніж передбачалося раніше.

Моделювання призначене не лише для пояснення процесів злиття нейтронних зірок. Його також можна буде використовувати для прогнозування нових явищ. Дослідники планують вдосконалити та розширити свою модель, щоб вона могла аналізувати вибухи наднових і зі зіткненням нейтронних зірок з чорними дірами.