Οι ακτίνες Χ ανιχνεύθηκαν χρόνια μετά τη σύγκρουση των αστεριών νετρονίων

Η συγχώνευση άστρων νετρονίων που μελέτησε η ομάδα του Μέριλαντ - GW170817 - αναγνωρίστηκε για πρώτη φορά από

βαρυτικά κύματα, που ήτανανακαλύφθηκε από το LIGO στον αστερισμό της Παρθένου στις 17 Αυγούστου 2017. Μέσα σε λίγες ώρες, τηλεσκόπια σε όλο τον κόσμο άρχισαν να παρατηρούν ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, συμπεριλαμβανομένων των ακτίνων γάμμα, των ακτίνων και του φωτός που προέρχονται από την έκρηξη. Αυτή ήταν η πρώτη και μοναδική φορά που οι αστρονόμοι μπόρεσαν να παρατηρήσουν ακτινοβολία που σχετίζεται με βαρυτικά κύματα, αν και γνώριζαν από καιρό ότι ένα τέτοιο γεγονός ήταν καταρχήν δυνατό. Όλα τα άλλα βαρυτικά κύματα που έχουν παρατηρηθεί μέχρι σήμερα έχουν προκύψει από γεγονότα πολύ αδύναμα και πολύ μακρινά για να ανιχνευθεί η ακτινοβολία από τη Γη.

Λίγα δευτερόλεπτα μετά το GW170817ανακαλύφθηκε, οι επιστήμονες εντόπισαν μια αρχική έκρηξη ενέργειας γνωστή ως έκρηξη ακτίνων γάμμα, ακολουθούμενη από μια πιο αργή κιλόνοβα.Το φως από αυτό διήρκεσε περίπου τρεις εβδομάδες πριν εξασθενίσει. Εν τω μεταξύ, εννέα ημέρες μετά την πρώτη ανίχνευση του βαρυτικού κύματος, οι επιστήμονες είδαν τηλεσκόπια να παρατηρούν κάτι που δεν είχαν δει ποτέ πριν: τις ακτίνες Χ.

Επιστημονικά μοντέλα προέβλεπαν ότι όταν το πρωτότυποο πίδακας από τη σύγκρουση ενός άστρου νετρονίων κινείται μέσω του διαστρικού χώρου, δημιουργεί το δικό του κύμα σοκ, το οποίο εκπέμπει ακτίνες Χ, ραδιοκύματα και φως. Αυτό το φαινόμενο είναι γνωστό ως μεταλαμπή. Αλλά μια τέτοια μεταγενέστερη λάμψη δεν έχει παρατηρηθεί πριν.

Οι ερευνητές παρακολούθησαν συνεχώς την ακτινοβολία,που προέρχεται από το πρώτο (και μέχρι στιγμής το μόνο) κοσμικό γεγονός που ανιχνεύεται τόσο στα βαρυτικά κύματα όσο και σε ολόκληρο το φάσμα του φωτός. Αυτή η εικόνα δείχνει μια σύγκρουση αστεριού νετρονίων που εντοπίστηκε στις 17 Αυγούστου 2017, προερχόμενη από τον γαλαξία NGC 4993. Η νέα ανάλυση παρέχει πιθανές εξηγήσεις για τις ακτίνες Χ που συνέχισαν να εκπέμπονται από τη σύγκρουση πολύ μετά την εξαφάνιση άλλης ακτινοβολίας και υπερέβη κατά πολύ τις προβλέψεις του μοντέλου. Πίστωση: E. Troy.

Στην περίπτωση του GW170817, η μεταλαμπή κορυφώθηκε περίπου 160 ημέρες μετά την ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων και στη συνέχεια εξαφανίστηκε γρήγορα. Αλλά οι ακτίνες Χ παρέμειναν.

Η νέα μελέτη προτείνει πολλάπιθανές εξηγήσεις για μακροχρόνιες ακτίνες Χ. Μια πιθανότητα είναι ότι αυτές οι ακτίνες Χ αντιπροσωπεύουν ένα εντελώς νέο χαρακτηριστικό της μετακλίμακας σύγκρουσης και η δυναμική της έκρηξης ακτίνων γάμμα είναι κάπως διαφορετική από αυτό που αναμένεται.

«Η σύγκρουση είναι τόσο κοντά μας που μπορεί να φανεί, καιανοίγει ένα παράθυρο σε ολόκληρη τη διαδικασία στην οποία σπάνια έχουμε πρόσβαση », εξηγεί ο αστρονόμος Eleanor Troy, ο οποίος είναι επίσης βοηθός έρευνας στο Διαστημικό Κέντρο Πτήσης Goddard της NASA. "Μπορεί να υπάρχουν φυσικές διαδικασίες που δεν έχουμε συμπεριλάβει στα μοντέλα μας."

Μια άλλη πιθανότητα είναι αυτόΤο kilonova και το επεκτεινόμενο νέφος αερίου πίσω από το αρχικό τζετ ακτινοβολίας θα μπορούσαν να δημιουργήσουν το δικό τους κύμα σοκ, το οποίο χρειάστηκε περισσότερο χρόνο για να φτάσει στη Γη.

Μια τρίτη πιθανότητα είναι ότι κάτι θα μπορούσε να έχει απομείνει από τη σύγκρουση, πιθανώς τα υπολείμματα ενός αστέρα νετρονίων που εκπέμπει ακτίνες Χ.

Απαιτείται πολύ περισσότερη ανάλυση πρινΟι ερευνητές θα είναι σε θέση να επιβεβαιώσουν ακριβώς από πού προέρχονται οι ακτίνες Χ. Ορισμένες απαντήσεις ενδέχεται να εμφανιστούν τον Δεκέμβριο του 2020, όταν τα τηλεσκόπια θα στοχεύουν ξανά την πηγή GW170817. Η τελευταία παρατήρηση έγινε τον Φεβρουάριο του 2020.

Διαβάστε επίσης:

Μπορεί να υπάρχουν σύμπαντα στις μαύρες τρύπες. Σας λέμε για τη νέα ανακάλυψη

Την 3η ημέρα της ασθένειας, οι περισσότεροι ασθενείς με COVID-19 χάνουν την αίσθηση της όσφρησης και συχνά υποφέρουν από ρινική καταρροή

Τέλειοι φακοί από μικροφυσαλίδες γραφενίου