Astronomowie mieli ostatnio szczęście obserwować fantastyczne zderzenie dwóch gwiazd neutronowych. Jednak to, co stało się później, nadal wprawia w zakłopotanie naukę.
W sierpniu tego roku astronomowie obserwowali, jak dwie gwiazdy neutronowe łączą się ze sobą, wytwarzając fale grawitacyjne i potężną eksplozję. Wtedy naukowcy nie w pełni zrozumieli, co powstało w wyniku: jedna kolosalna gwiazda neutronowa, czarna dziura lub coś innego.
Yun-Wei Yu z Central China Normal University i Zi-Gao Dai z Nanjing University w Chinach symulowali tę eksplozję (tzw. Kilonową), która w rzeczywistości może trwać od kilku tygodni do kilku miesięcy. Według ich obliczeń w miejscu zderzenia powinna pozostać jedna, ale bardzo duża gwiazda neutronowa.
Zderzenie gwiazd neutronowych: jak to się dzieje
Istnieją trzy główne teorie na temat tego, co może się zdarzyć w takiej kolizji. W pierwszym przypadku powstaje czarna dziura; w drugim uzyskuje się gwiazdę neutronową, która żyje tylko przez kilka milisekund, po czym zamienia się albo w czarną dziurę, albo w trzecią opcję - stabilną gwiazdę neutronową. Jeśli w tym przypadku wszystko poszło zgodnie z trzecim scenariuszem, astronomowie mieli szczęście obserwować największą odkrytą gwiazdę neutronową.
Fale grawitacyjne, które naukowcy zaobserwowali za pomocą LIGO, nie będą w stanie wyjaśnić sytuacji. Jednak tutaj kilonova przychodzi z pomocą naukowcom.
Ponieważ gwiazdy neutronowe pierwotnie obracają się po spirali, mogą przyspieszyć do około 1/3 prędkości światła - wyjaśnia Edo Berger z Uniwersytetu Harvarda. Kiedy dwie takie gwiazdy zderzają się i stają się jedną, obiekt zachowuje ten pęd iw rezultacie obraca się niesamowicie szybko. W tym procesie ogromna gwiazda emituje energię, która albo dodatkowo przyspiesza proces, albo wręcz przeciwnie, go spowalnia. Jeśli gwiazda neutronowa spowolni do wartości progowej, nieuchronnie rozpocznie spontaniczny proces przekształcania się w czarną dziurę. Dokładna masa, przy której następuje zapadnięcie się ciała niebieskiego, jest wciąż nieznana - jasne jest tylko, że gwiazda musi być kolosalna.
Film promocyjny:
Punkt widzenia ziemi
Tak więc astronomowie mogą obserwować tylko kilonową. Wzrost poziomu wypromieniowanej energii oznacza, że obie gwiazdy z powodzeniem połączyły się w jedną. „W przypadku gwiazdy neutronowej kilonowa to promieniowanie energii w różnych kierunkach, podczas gdy dla czarnej dziury jest to po prostu potężny impuls jednokierunkowy, rodzaj„ strumienia odrzutowego, który spowoduje zauważalny rozbłysk gamma”- mówi Berger.
Teraz opinie naukowców są różne. Yu i Dai są przekonani, że ich model matematyczny jest poprawny i że w wyniku tego powstała ogromna gwiazda neutronowa. Berger z kolei wskazuje na silny impuls promieniowania gamma i jest przekonany, że zderzenie doprowadziło do pojawienia się nowej czarnej dziury. Ponadto zauważa, że wzrost energii w modelu chińskich naukowców przesłania samą eksplozję, którą astronomowie obserwowali za pomocą teleskopów.
Sytuacja powinna zostać rozwiązana w ciągu najbliższych kilku tygodni. Jeśli wcześniej wszystkie teorie opierały się na hipotezach, teraz badacze muszą tylko rozszyfrować dane faktyczne i ostatecznie dowiedzieć się, co stało się w wyniku tak fenomenalnej katastrofy.
Wasilij Makarow