Чандра расследует рентгеновскую загадку легендарной килоновой.
Впервые астрономы изучают последствия килоновой — эпического всплеска энергии, возникающего при столкновении и слиянии двух нейтронных звезд. НАСА использовало рентгеновскую обсерваторию Чандра для наблюдения за килоновой GW170817, и наблюдения подняли несколько неожиданных вопросов.
Нейтронные звезды — одни из самых плотных объектов во Вселенной, и когда они сталкиваются, это происходит с такой силой, что они создают рябь в пространстве-времени, называемую гравитационными волнами. Эти гравитационные волны были впервые обнаружены в 2017 году в сигнале под названием GW170817. Даже спустя четыре года астрономы смогли увидеть последствия этого события в рентгеновском диапазоне длин волн. «Мы вступили на неизведанную территорию, изучая последствия слияния нейтронных звезд», — заявил Апраджита Хаджела , ведущий автор нового исследования.
Однако было что-то странное в рентгенограммах этого события. Когда слияние было впервые обнаружено, Чандра быстро переместилась, чтобы наблюдать за парой, но, несмотря на эпический всплеск как видимого, так и инфракрасного света от столкновения, рентгеновские лучи не наблюдались. Но когда «Чандра» снова посмотрела девять дней спустя, она все же обнаружила рентгеновские снимки.
Исследователи считают, что это могло произойти из-за того, что столкновение вызвало струи рентгеновских лучей, которые выстрелили под разными углами, поэтому Чандра сначала не увидела их, потому что они были направлены в сторону от Земли. Со временем струи замедлились и расширились, пока не стали видны. Еще одним странным открытием было то, что с 2018 года рентгеновские лучи становились все слабее, но в марте 2020 года это прекратилось, и рентгеновские лучи остались с той же яркостью. Это заставляет исследователей думать, что джеты — не единственный источник рентгеновского излучения от слияния.
«Тот факт, что рентгеновские лучи перестали быстро исчезать, был нашим лучшим доказательством того, что в этом источнике в рентгеновских лучах обнаруживается что-то помимо струи», — сказала соавтор Раффаэлла Маргутти из Калифорнийского университета в Беркли. «Кажется, для объяснения того, что мы видим, необходим совершенно другой источник рентгеновских лучей».
Этому есть два возможных объяснения. Либо обломки от слияния расширились до такой степени, что создали ударную волну, похожую на звуковой удар. Или может случиться так, что слияние создало новую черную дыру, и выбросы исходят от вещества, падающего в эту черную дыру. Чтобы узнать, какой из них правильный, исследователи будут продолжать смотреть как на рентгеновские лучи, так и на радиоволны от источника.
«Это будет либо первый раз, когда мы наблюдаем послесвечение килоновой, либо первый раз, когда мы видим, как материал падает на черную дыру после слияния нейтронных звезд», — сказал соавтор Джо Брайт, также из Калифорнийского университета. Беркли. «Любой исход был бы чрезвычайно захватывающим».