Röntgen upptäcktes år efter att neutronstjärnor kolliderade

Neutronstjärnesfusionen som Maryland-teamet studerade - GW170817 - identifierades först av

gravitationsvågor, som varupptäcktes av LIGO i stjärnbilden Jungfrun den 17 augusti 2017. Inom några timmar började teleskop runt om i världen observera elektromagnetisk strålning, inklusive gammastrålar, strålar och ljus som kom från explosionen. Detta var första och enda gången som astronomer kunde observera strålning i samband med gravitationsvågor, även om de länge hade vetat att en sådan händelse i princip var möjlig. Alla andra gravitationsvågor som hittills observerats har orsakats av händelser som är för svaga och för långt borta för att strålningen ska kunna upptäckas från jorden.

Några sekunder efter GW170817upptäcktes, upptäckte forskare en första explosion av energi som kallas en gammastrålning, följt av en långsammare kilonova. Ljuset från den varade cirka tre veckor innan det bleknade. Under tiden, nio dagar efter att gravitationsvågen först upptäcktes, såg forskare teleskop observera något de aldrig sett tidigare: röntgenstrålar.

Vetenskapliga modeller förutspådde att när originaletstrålen från kollisionen mellan en neutronstjärna rör sig genom det interstellära utrymmet, den skapar sin egen chockvåg som avger röntgenstrålar, radiovågor och ljus. Detta fenomen kallas efterglöd. Men en sådan efterglöd har inte observerats tidigare.

Forskare spårade ständigt strålningen,som härrör från den första (och hittills enda) kosmiska händelsen som upptäcktes både i gravitationella vågor och i hela ljusspektret. Den här bilden visar en neutronstjärnskollision som upptäcktes den 17 augusti 2017, utgående från galaxen NGC 4993. Den nya analysen ger möjliga förklaringar till röntgenstrålarna som fortsatte att utsändas från kollisionen långt efter att den andra strålningen försvann och överträffade långt modellförutsägelserna. Upphovsman: E. Troy.

I fallet med GW170817 toppade efterglödet cirka 160 dagar efter att gravitationsvågorna upptäcktes och försvann sedan snabbt. Men röntgenstrålarna var kvar.

Den nya studien föreslår fleramöjliga förklaringar för långlivade röntgenbilder. En möjlighet är att dessa röntgenstrålar representerar en helt ny funktion i kollisionsefterglödet, och dynamiken i gammastrålningsskuren är på något sätt annorlunda än vad som förväntas.

”Kollisionen är så nära oss att den kan ses, ochöppnar ett fönster i hela processen som vi sällan har tillgång till, ”förklarar astronomen Eleanor Troy, som också är forskningsassistent vid NASA: s Goddard Space Flight Center. "Det kan finnas fysiska processer som vi inte har inkluderat i våra modeller."

En annan möjlighet är attKilonova och det expanderande gasmolnet bakom den ursprungliga strålningsstrålen kunde skapa sin egen chockvåg, som tog längre tid att nå jorden.

En tredje möjlighet är att något kan ha varit kvar från kollisionen, eventuellt resterna av en röntgenutsändande neutronstjärna.

Mycket mer analys behövs tidigareforskare kommer att kunna bekräfta exakt var röntgenstrålarna kom ifrån. Vissa svar kan dyka upp i december 2020, när teleskopen åter riktar sig mot källan GW170817. Den senaste observationen var i februari 2020.

Läs också:

Det kan finnas universum i svarta hål. Vi berättar om den nya upptäckten

På sjukdagens dag 3 förlorar de flesta COVID-19-patienter luktkänslan och lider ofta av en rinnande näsa

Perfekta linser tillverkade av mikrobubblor av grafen