Слияние нейтронных звезд - Neutron star merger

Песню Muse см. Столкновение нейтронных звезд (Love Is Forever).
Художник изображает слияние нейтронных звезд, создающих гравитационные волны и получающихся в результате килоновой звезды.

А слияние нейтронных звезд это тип звездное столкновение. Это происходит аналогично редкой марке сверхновые типа Ia в результате слияния белые карлики.[не проверено в теле ]

Когда два нейтронные звезды вращаются близко друг к другу, они спираль внутрь со временем из-за гравитационное излучение. Когда две нейтронные звезды встречаются, их слияние приводит к образованию либо более массивной нейтронной звезды, либо черная дыра (в зависимости от того, превышает ли масса остатка Предел Толмана – Оппенгеймера – Волкова. ). Слияние также может создать магнитное поле, которое в триллионы раз сильнее, чем у Земли, за одну или две миллисекунды. Считается, что эти события создают короткие гамма-всплески.[1] Считается также, что слияния производят килоновые, которые являются кратковременными источниками достаточно изотропный более длинноволновое электромагнитное излучение из-за радиоактивный распад тяжелых r-процесс ядра, которые образуются и выбрасываются в процессе слияния.[2]

Наблюдаемые слияния

17 августа 2017 г .: Гравитационная волна (GW170817 ) выявлено в результате слияния двух нейтронные звезды[3][4][5] (00:23 видео; концепция художника).

17 августа 2017 г. LIGO /Дева сотрудничество обнаружило импульс гравитационные волны,[6][7] названный GW170817, связанный со слиянием двух нейтронных звезд в NGC 4993, эллиптическая галактика в созвездии Гидра. GW170817 также казался связанным с коротким (длительностью ≈2 секунды) гамма-всплеск, GRB 170817A, впервые обнаруженный через 1,7 секунды после сигнала слияния GW, и событие наблюдения в видимом свете, впервые обнаруженное через 11 часов, SSS17a.[8][3][4][5][9]

Связь GW170817 с GRB 170817A как в пространстве, так и во времени является убедительным доказательством того, что слияние нейтронных звезд действительно создает короткие гамма-всплески. Последующее обнаружение события Swope Supernova Survey 2017a (SSS17a)[10] в районе, в котором, как известно, произошли GW170817 и GRB 170817A, и имеет ожидаемые характеристики для килонова является убедительным доказательством того, что слияние нейтронных звезд действительно производит килоновые звезды.

В октябре 2018 года астрономы сообщили, что GRB 150101B, а гамма-всплеск событие, обнаруженное в 2015 году, может быть напрямую связано с историческим GW170817, a гравитационная волна событие, обнаруженное в 2017 году, связанное со слиянием двух нейтронные звезды. Сходства между двумя событиями с точки зрения гамма-луч, оптический и рентгеновский снимок выбросов, а также от природы связанного хоста галактики, являются «поразительными», предполагая, что оба отдельных события могут быть результатом слияния нейтронных звезд, и оба могут быть килоновой звездой, что может быть более распространенным во Вселенной, чем предполагалось ранее, по мнению исследователей.[11][12][13][14]

Также в октябре 2018 года ученые представили новый способ использования информации из гравитационная волна событий (особенно связанных с слиянием нейтронных звезд, таких как GW170817) для определения Постоянная Хаббла, что важно для определения скорости расширение вселенной.[15][16] Два предыдущих метода, один из которых красные смещения и другой на основе космическая дистанционная лестница дал результаты, с которыми не согласен.

В апреле 2019 года гравитационно-волновые обсерватории LIGO и Virgo объявили об обнаружении события-кандидата, которое с вероятностью 99,94% является слиянием двух нейтронных звезд. Несмотря на обширные последующие наблюдения, электромагнитного аналога обнаружить не удалось.[17] [18] [19]

В феврале 2018 г. Цвикки временный объект начали отслеживать события нейтронных звезд с помощью наблюдения гравитационных волн,[20] о чем свидетельствуют "систематические выборки приливные сбои ".[21]

XT2 (магнитар)

«XT2» перенаправляется сюда. Для камеры см. Fujifilm X-T2.

В 2019 году анализ данных с Рентгеновская обсерватория Чандра обнаружил еще одно слияние двойных нейтронных звезд на расстоянии 6,6 миллиарда световых лет, рентгеновский сигнал под названием XT2. Слияние произвело магнетар; его выбросы можно было обнаружить в течение нескольких часов.[22]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Россвог, Стефан (2013). «Астрофизика: Радиоактивное свечение как дымящееся ружье». Природа. 500 (7464): 535–6. Bibcode:2013Натура.500..535р. Дои:10.1038 / 500535a. PMID  23985867.
  2. ^ Tanvir, N.R .; Леван, А. Дж .; Fruchter, A. S .; Hjorth, J .; Hounsell, R.A .; Wiersema, K .; Танниклифф, Р. Л. (2013). «Килонова, связанная с короткоживущим γ-всплеском GRB 130603B». Природа. 500 (7464): 547–9. arXiv:1306.4971. Bibcode:2013Натура.500..547Т. Дои:10.1038 / природа12505. PMID  23912055.
  3. ^ а б Чо, Адриан (16 октября 2017 г.). «Слияние нейтронных звезд генерирует гравитационные волны и небесное световое шоу». Наука. Получено 16 октября 2017.
  4. ^ а б Ландау, Элизабет; Чоу, Фелиция; Вашингтон, Дьюэйн; Портер, Молли (16 октября 2017 г.). «Миссии НАСА улавливают первый свет от гравитационно-волнового события». НАСА. Получено 16 октября 2017.
  5. ^ а б Прощай, Деннис (16 октября 2017 г.). «LIGO впервые обнаруживает ожесточенное столкновение нейтронных звезд». Нью-Йорк Таймс. Получено 16 октября 2017.
  6. ^ Abbott, B.P .; и другие. (LIGO Scientific Collaboration & Дева Сотрудничество ) (16 октября 2017 г.). "GW170817: Наблюдение гравитационных волн от двойной нейтронной звезды в спирали". Письма с физическими проверками. 119 (16): 161101. arXiv:1710.05832. Bibcode:2017ПхРвЛ.119п1101А. Дои:10.1103 / PhysRevLett.119.161101. PMID  29099225.
  7. ^ Шарпинг, Натаниэль (18 октября 2017 г.). «Гравитационные волны показывают, насколько быстро расширяется Вселенная». Астрономия. Получено 18 октября 2017.
  8. ^ Abbott, B.P .; и другие. (LIGO, Virgo и другие коллаборации) (октябрь 2017 г.). "Наблюдения за слиянием двойных нейтронных звезд с помощью нескольких мессенджеров" (PDF). Астрофизический журнал. 848 (2): L12. arXiv:1710.05833. Bibcode:2017ApJ ... 848L..12A. Дои:10.3847 / 2041-8213 / aa91c9. Оптический и ближний инфракрасный спектры, полученные за эти несколько дней, предоставили убедительные аргументы в пользу того, что этот переходный процесс не похож ни на один другой, обнаруженный в обширных оптических широкополосных обзорах за последнее десятилетие.
  9. ^ Кригер, Лиза М. (16 октября 2017 г.). «Яркий свет, увиденный через Вселенную, доказывающий правоту Эйнштейна - источник жестоких столкновений нашего золота и серебра». Новости Меркурия. Получено 16 октября 2017.
  10. ^ Пан, Y.-C .; и другие. (2017). "Старое окружение галактики-хозяина SSS17a, первый электромагнитный аналог источника гравитационных волн". Астрофизический журнал. 848 (2): L30. arXiv:1710.05439. Bibcode:2017ApJ ... 848L..30P. Дои:10.3847 / 2041-8213 / aa9116.
  11. ^ «Все в семье: обнаружен источник гравитационных волн». EurekAlert! (Пресс-релиз). Университет Мэриленда. 16 октября 2018 г.. Получено 17 октября 2018.
  12. ^ Troja, E .; и другие. (16 октября 2018 г.). "Светящаяся голубая килонова и внеосевой джет от компактного слияния двух звезд на z = 0,1341". Nature Communications. 9 (1): 4089. arXiv:1806.10624. Bibcode:2018НатКо ... 9,4089 т. Дои:10.1038 / s41467-018-06558-7. ЧВК  6191439. PMID  30327476.
  13. ^ Мохон, Ли (16 октября 2018 г.). "GRB 150101B: дальний родственник GW170817". НАСА. Получено 17 октября 2018.
  14. ^ Уолл, Майк (17 октября 2018 г.). "Мощная космическая вспышка, вероятно, еще одно слияние нейтронных звезд". Space.com. Получено 17 октября 2018.
  15. ^ Лернер, Луиза (22 октября 2018 г.). «Гравитационные волны вскоре смогут измерить расширение Вселенной». Phys.org. Получено 22 октября 2018.
  16. ^ Чен, Синь-Ю; Фишбах, Майя; Хольц, Дэниел Э. (17 октября 2018 г.). «Измерение постоянной Хаббла на два процента по стандартным сиренам в течение пяти лет». Природа. 562 (7728): 545–547. arXiv:1712.06531. Bibcode:2018Натура.562..545C. Дои:10.1038 / s41586-018-0606-0. PMID  30333628.
  17. ^ «Нарушение: LIGO обнаруживает гравитационные волны от другого слияния нейтронных звезд». D-краткое. 25 апреля 2019 г.. Получено 13 августа 2019.
  18. ^ "GraceDB |". gracedb.ligo.org. Получено 13 августа 2019.
  19. ^ Хоссейнзаде, G .; Cowperthwaite, P. S .; Gomez, S .; Вильяр, В. А. (18 июля 2019 г.). «Продолжение событий, связанных с нейтронной звездой, несущей гравитационные волны S190425z и S190426c, с помощью MMT и SOAR». Astrophys. J. 880 (1): L4. arXiv:1905.02186. Bibcode:2019ApJ ... 880L ... 4H. Дои:10.3847 / 2041-8213 / ab271c. HDL:10150/633863.
  20. ^ Пиз, Роланд (2 мая 2019 г.). «Гравитационные волны охотятся сейчас с перегрузкой». Новости BBC.
  21. ^ Эрик К. Беллм, Шринивас Р. Кулкарни, Мэтью Дж. Грэм, Ричард Декани, Роджер М. Смит, Рид Риддл, Фрэнк Дж. Маши, Джордж Хелу, Томас А. Принс, Скотт М. Адамс (7 декабря 2018 г.) Цвикки Переходный объект: обзор системы, производительность и первые результаты
  22. ^ Клесман, Элисон (18 апреля 2019 г.). «Новое слияние нейтронных звезд запечатлено на рентгеновской камере». Астрономия. Получено 18 апреля 2019.

внешняя ссылка