Tagasi märtsis osutasid astronoomid Hubble'i kosmoseteleskoobi kosmose kaugemasse kohta, kus olid kokku puutunud kaks neutrontähte. Kasutades Hubble'i hiiglaslikku pilku, vahtisid nad teleskoobi kuue Maa ümber tiirleva orbiidi jooksul seda kaugemat kohta 7 tundi, 28 minutit ja 32 sekundit. See oli kõige pikem kokkupuutekoha kokkupuude, mida astronoomid nimetasid "sügavaimaks" kujutiseks. Kuid nende lask, mis tehti rohkem kui 19 kuud pärast kokkupõrke valguse jõudmist Maale, ei korjanud neutrontähtede ühinemise jäänuseid. Ja see on suurepärane uudis.
See lugu algas võnkega 17. augustil 2017. Gravitatsioonilaine, mis oli läbinud kosmoses 130 miljonit valgusaastat, raputas lasereid laserinterferomeetri gravitatsioonilainete vaatluskeskuses (LIGO) - gravitatsioonilaine detektoris, mis levib maakera. See signaal järgis mustrit - üks, mis teadlastele ütles, et see oli kahe neutronitähe liitmise tulemus - esimene neutronitähtede ühinemine, mis kunagi avastatud. Gravitatsioonilise laine detektorid ei oska öelda, mis suunas laine tuleb, kuid niipea, kui signaal saabus, asusid astronoomid kogu maailmas tegutsema, jahtides plahvatuse allikat öisele taevale. Nad leidsid selle peagi: punkt NGC4993-ga tuntud galaktika äärel oli süttinud kokkupõrke "kilonovaga" - ulatusliku plahvatusega, mis lennutab kiiresti laguneva radioaktiivse materjali kosmosesse hiilgavas valgusekraanis.
Mõni nädal hiljem möödus NGC4993 päikese tagant ja ei kerkinud enam välja enne umbes 100 päeva pärast esimest kokkupõrke märki. Sel hetkel oli kilonova tuhmunud, paljastades neutrontähtede ühinemise "järelhõõgniidi" - õhem, kuid pikaajalisem nähtus. Ajavahemikus 2017. aasta detsembrist kuni 2018. aasta detsembrini kasutasid astronoomid Hubble'i järelhõõgumise jälgimiseks kümme korda, kuna see aeglaselt tuhmus. Viimane pilt, millel pole aga nähtavat järelvalgust ega muid kokkupõrke märke, võiks olla veel kõige olulisem.
"Me suutsime teha tõeliselt täpse pildi ja see aitas meil vaadata tagasi 10 varasemale pildile ja teha tõeliselt täpsed aegread," ütles seda viimast pildistamistööd juhtinud Northwesterni ülikooli astronoom Wen-fai Fong.
See "aegrida" on 10 selget kaadrit aja jooksul arenevast järelviljest. Sarja viimane pilt, mis näitas seda punkti ruumis ilma järelvalguseta, võimaldas neil tagasi minna varasemate piltide juurde ja lahutada kõigist ümbritsevatest tähtedest valgus. Kui kogu tähevalgus oli eemaldatud, jäid teadlased enneolematute, äärmiselt üksikasjalike piltidena järeltuule kuju ja arengu kohta aja jooksul.
Tekkinud pilt ei tundu midagi sellist, mida me näeksime, kui vaataksime ainult oma silmaga öötaevasse, rääkis Fong Live Science'ile.
"Kui kaks neutrontähte ühinevad, moodustavad nad mingi raske eseme - kas massiivse neutronitähe või heleda musta augu - ja need keerlevad väga kiiresti. Ja piki poolusi väljub materjal," rääkis naine.
See materjal startis villide kiirusega kahes kolonnis, millest üks oli suunatud lõunapoolusest üles ja teine põhjast, ütles naine. Kokkupõrkekohast eemale liikudes põrkub see tolmu ja muude tähtedevahelise kosmoseprügi vastu, kandes osa oma kineetilisest energiast ja pannes tähtedevahelise materjali särama. Fong ütles, et sellega seotud energiad on intensiivsed. Kui see juhtuks meie päikesesüsteemis, oleks see meie päikesest kaugel.
Suur osa sellest oli teada juba varasematest teoreetilistest uuringutest ja järelvilja vaatlustest, kuid Fongi töö tegelik tähtsus astronoomide jaoks on see, et see paljastab konteksti, milles algne kokkupõrge aset leidis.
"See on kena teos. See näitab, mida me oma töös varasemate Hubble'i tähelepanekute põhjal kahtlustasime," ütles Inglismaa Warwicki ülikooli astronoom Joseph Lyman, kes juhtis varasemat järelhõõgu uurimist. "Binaarne neutronitäht ei sulandunud ümmargusesse klastrisse."
Globulaarsed klastrid on tähtedega tihedalt kosmosepiirkonnad, rääkis Lyman, kes polnud uues ettevõtmises osalenud, vahendas Live Science. Neutronitähed on haruldased ja veelgi harvemad on neutrontähtede binaarfailid või üksteist tiirlevad neutronitähtede paarid. Juba varakult olid astronoomid kahtlustanud, et neutronitähtede kahendkombinatsioonide liitmine toimub kõige tõenäolisemalt kosmose piirkondades, kus tähed on tihedalt koondunud ja tiirutavad metsikult. Lyman ja tema kolleegid tõstsid Hubble'i varasemaid andmeid analüüsides tõendeid, mis ei pruugi nii olla. Fongi pilt näitas, et globaalset klastrit ei leita, mis näib kinnitavat, et vähemalt sel juhul ei vaja neutronitähtede kokkupõrke moodustamiseks tihedat tähtede klastrit.
Oluline põhjus nende järelvalgustite uurimiseks on Fongi sõnul see, et see võib aidata meil mõista lühikesi gammakiirguspurskeid - salapäraseid gammakiirte plahvatusi, mida astronoomid aeg-ajalt kosmoses tuvastavad.
"Me arvame, et need plahvatused võivad ühendada kaks neutrontähte," sõnas naine.
Erinevus nendel juhtudel (lisaks sellele, et astronoomid ei tuvastanud ühtegi gravitatsioonilainet, mis nende olemust kinnitaks) on ühinemiste nurk Maa suhtes.
Fong ütles, et Maal oli selle ühinemise järeltulek külgvaates. Saime näha kerget tõusu ja siis aja jooksul tuhmuda.
Kuid kui tekivad lühikesed gammakiirguse purunemised, ütles naine: "See on nagu te vaataksite tuletõrjevooliku tünni alla."
Neiu sõnul on üks neist juhtumitest mateeriast põgenemise juga suunatud Maale. Nii näeme kõigepealt valgust kiiremini liikuvatest osakestest, mis liiguvad märkimisväärse osa valguse kiirusest, lühikese gammakiirte välguna. Siis aeglustub valguse punkt, kui aeglasemalt liikuvad osakesed jõuavad Maale ja muutuvad nähtavaks.
See uus artikkel, mis avaldatakse ajakirjas Astrophysical Journal Letters, ei kinnita seda teooriat. Kuid see pakub uurijatele rohkem neutronitähtede ühinemise järelvalgustuse uurimiseks rohkem materjale kui kunagi varem.
"See on hea reklaam Hubble'i olulisuse kohta nende äärmiselt nõrkade süsteemide mõistmisel," sõnas Lyman ja "annab vihjeid selle kohta, milliseid täiendavaid võimalusi see võimaldab", 2021. aastal kavandatud Hubble'i massiline järeltulija. .
Toimetaja märkus: see lugu parandati kell 12:20. EST reedel, 13. septembril eemaldab avalduse, mille kohaselt pole kunagi ühtegi gammakiirt olnud otseselt seotud neutrontähtede ühinemisega. Ühinemisega GW170817 oli seotud gammakiirte nõrk dušš.
