Сталкивающиеся нейтронные звезды создают колоссальную вспышку, меняющую парадигму
Одними из самых драматических событий во Вселенной являются гамма-всплески (GRB), короткие импульсы света, настолько яркие, что их можно увидеть за миллиарды световых лет. Исследователи делят эти события на короткие гамма-всплески, длящиеся несколько секунд, и длинные гамма-всплески, длящиеся до минуты. Долгое время исследователи считали, что все длинные гамма-всплески вызваны коллапсом массивных звезд. Но теперь новое исследование предполагает, что некоторые длинные гамма-всплески могут быть вызваны слиянием двух нейтронных звезд.
Нейтронная звезда — это плотное ядро, оставшееся после коллапса огромной звезды, и один из самых плотных объектов во Вселенной — уступает только черным дырам. Нейтронные звезды имеют очень маленький размер, около 6 миль в поперечнике, но обладают большей массой, чем все Солнце. Поэтому, когда две нейтронные звезды сталкиваются и сливаются друг с другом, результат взрыва. Слияние двух нейтронных звезд называется килоновой , это редкое событие, которое производит мощную вспышку света и, как известно, производит короткие гамма-всплески.
Но когда две группы ученых исследовали недавно идентифицированный гамма-всплеск, который длился 50 секунд, поместив его в длинную классификацию гамма-всплесков, они обнаружили, что он был вызван не коллапсом массивной звезды, а скорее слиянием нейтронных звезд.
«Это событие не похоже ни на что другое, что мы видели раньше из-за длинного гамма-всплеска», — заявила в своем заявлении ведущий исследователь Джиллиан Растинежад из Северо-Западного университета. «Его гамма-лучи напоминают всплески, вызванные коллапсом массивных звезд. Учитывая, что все другие наблюдаемые нами подтвержденные слияния нейтронных звезд сопровождались вспышками продолжительностью менее двух секунд, у нас были все основания ожидать, что этот 50-секундный всплеск был создан в результате коллапса массивной звезды. Это событие представляет собой захватывающий сдвиг парадигмы в астрономии гамма-всплесков».
Это означает, что причины гамма-всплесков должны быть более сложными, чем считалось ранее. Если слияния нейтронных звезд могут вызывать как длинные, так и короткие гамма-всплески, должно быть что-то в нейтронных звездах или гамма-всплесках, что еще предстоит понять.
«Когда вы соединяете две нейтронные звезды вместе, там не так много массы», — объяснил соавтор Вэнь-фай Фонг. «Немного массы скапливается, а затем приводит к очень короткому взрыву. В случае коллапса массивной звезды, который традиционно приводит к более длительным гамма-всплескам, время питания увеличивается».
Исследование также может быть использовано для поиска более неуловимых событий килоновой звезды для изучения, следуя по следам как длинных, так и коротких гамма-всплесков.
«Это открытие является четким напоминанием о том, что Вселенная никогда полностью не изучена», — сказал Растинежад. «Астрономы часто считают само собой разумеющимся, что происхождение гамма-всплесков можно определить по их длине, но это открытие показывает нам, что нам еще многое предстоит понять об этих удивительных событиях».
Исследование опубликовано в журнале Nature .