Atpakaļ martā astronomi norādīja Habla kosmisko teleskopu tālā kosmosa vietā, kur bija sadūrušās divas neitronu zvaigznes. Izmantojot Habla milzu aci, viņi 7 stundas, 28 minūtes un 32 sekundes skatījās uz tālo vietu sešu teleskopa orbitālu laikā ap Zemi. Tā bija visilgākā iedarbība, kāda jebkad bijusi no sadursmes vietas, ko astronomi dēvē par “dziļāko” attēlu. Bet viņu šāviens, kas tika veikts vairāk nekā 19 mēnešus pēc tam, kad gaisma no sadursmes sasniedza Zemi, neņēma neitronu-zvaigžņu apvienošanās paliekas. Un tās ir lieliskas ziņas.
Šis stāsts sākās ar viļņošanos 2017. gada 17. augustā. Gravitācijas vilnis, pārvietojoties kosmosā 130 miljonu gaismas gadu garumā, ienesa lāzerus lāzera interferometra gravitācijas viļņu observatorijā (LIGO) - gravitācijas viļņu detektorā, kas izkliedē zemeslode. Šis signāls sekoja modelim, un tas pētniekiem sacīja, ka tas ir divu neitronu zvaigžņu apvienošanās rezultāts - pirmā neitronu zvaigžņu apvienošanās, kas jebkad ir atklāta. Gravitācijas viļņu detektori nevar pateikt, kādā virzienā nāk vilnis, bet, tiklīdz signāls ieradās, astronomi visā pasaulē sāka darboties, meklējot sprādziena avotu nakts debesīs. Viņi drīz to atrada: punkts galaktikas, kas pazīstams kā NGC4993, nomalē bija iedegies ar sadursmes "kilonovu" - masīvu sprādzienu, kas spoži gaismas displejā kosmosā ātri noārdīja radioaktīvos materiālus.
Pēc dažām nedēļām NGC4993 gāja aiz saules, un tas vairs neradās apmēram 100 dienas pēc pirmajām sadursmes pazīmēm. Tajā brīdī kilonova bija izbalējusi, atklājot neitronu-zvaigžņu apvienošanās “pēcspīdumu” - vājāku, bet ilgstošāku parādību. No 2017. gada decembra līdz 2018. gada decembrim astronomi izmantoja Hablu, lai novērotu pēcspīdumu 10 reizes, kad tas lēnām izbalēja. Šis jaunākais attēls, lai arī tam nav redzamu pēcspīdumu vai citas sadursmes pazīmes, pagaidām varētu būt vissvarīgākais.
"Mēs varējām izveidot patiešām precīzu attēlu, un tas mums palīdzēja atskatīties uz 10 iepriekšējiem attēliem un izveidot patiešām precīzas laika rindas," sacīja Ziemeļrietumu universitātes astronoms Wen-fai Fong, kurš vadīja šos jaunākos attēlveidošanas centienus.
Šī "laikrinda" ir 10 skaidri redzami kadri pēc laika, kas mainās laika gaitā. Sērijas pēdējais attēls, parādot šo punktu telpā bez jebkāda pēcspīduma, ļāva viņiem atgriezties pie iepriekšējiem attēliem un atņemt gaismu no visām apkārtējām zvaigznēm. Pēc visu starmešu noņemšanas pētniekiem tika atstāti bezprecedenta, ārkārtīgi detalizēti attēli par pēcspīduma formu un attīstību laika gaitā.
Izveidotais attēls neizskatās pēc kaut kā tāda, ko mēs redzētu, ja mēs tikai ar acīm uzlūkotu nakts debesīs, Fong stāstīja Live Science.
"Kad divas neitronu zvaigznes saplūst, tās veido smagu priekšmetu - vai nu masīvu neitronu zvaigzni, vai gaiši melnu caurumu - un tās griežas ļoti strauji. Un materiāls tiek izmests gar poliem," viņa sacīja.
Šis materiāls izdalās ar pūslīšu ātrumu divās kolonnās, no kurām viena bija vērsta uz augšu no dienvidu pola un otra - no ziemeļiem, viņa sacīja. Attīstoties no sadursmes vietas, tas atduras pret putekļiem un citiem starpzvaigžņu kosmosa gružiem, pārnesot daļu no savas kinētiskās enerģijas un liekot starpzvaigžņu materiālam mirdzēt. Iesaistītās enerģijas ir intensīvas, sacīja Fongs. Ja tas notiktu mūsu Saules sistēmā, tas tālu aizkavētu mūsu sauli.
Liela daļa no tā bija zināma jau no iepriekšējiem teorētiskiem pētījumiem un pēcspoles novērojumiem, bet Fona darba patiesā nozīme astronomiem ir tā, ka tas atklāj kontekstu, kurā notika sākotnējā sadursme.
"Šis ir jauks darba gabals. Tas parāda to, par ko mēs bijām domājuši savā darbā no iepriekšējiem Habla novērojumiem," sacīja Džozefs Lymans, Anglijas Vorikas universitātes astronoms, kurš vadīja agrāku pēcspīduma pētījumu. "Binārā neitronu zvaigzne nav saplūdusi riņķveida klasterī."
Globālie klasteri ir ar zvaigznēm blīvi kosmosa reģioni, Līmans, kurš nebija iesaistīts jaunajos centienos, stāstīja Live Science. Neitronu zvaigznes ir reti sastopamas, un vēl retāk ir neitronu zvaigžņu binārie attēli vai neitronu zvaigžņu pāri, kas riņķo ap otru. Jau agrīnā laika astronomiem bija aizdomas, ka neitronu zvaigžņu bināro attēlu apvienošana, visticamāk, parādīsies kosmosa reģionos, kur zvaigznes bija cieši sagrupētas un savvaļā svārstījās ap otru. Lymans un viņa kolēģi, analizējot iepriekšējos Habla datus, parādīja dažus pierādījumus, kas varētu nebūt. Fonga attēls parādīja, ka nav atrasts neviens gredzenveida puduris, kas, šķiet, apstiprina, ka vismaz šajā gadījumā neitronu un zvaigžņu sadursmei nav nepieciešams blīvs zvaigžņu kopums, lai veidotos.
Svarīgs iemesls, lai izpētītu šos pēcspēkus, sacīja Fongs, ir tas, ka tas varētu mums palīdzēt izprast īsus gamma staru pārrāvumus - noslēpumainus gamma staru sprādzienus, ko astronomi ik pa laikam atklāj kosmosā.
"Mēs domājam, ka šie sprādzieni varētu apvienot divas neitronu zvaigznes," viņa sacīja.
Šajos gadījumos atšķirība (turklāt astronomi, kuri nekonstatē gravitācijas viļņus, kas apstiprinātu to raksturu) ir apvienošanās leņķis pret Zemi.
Zemei bija sānskats pēc šīs apvienošanās pēcspuldzes, sacīja Fongs. Mēs varējām redzēt gaismas celšanos un pēc tam laika gaitā izbalināt.
Bet, kad notiek īsi gamma staru pārrāvumi, viņa sacīja: "Tas ir tāpat kā jūs meklējat lejā pa ugunsdzēsēju šļūtenes mucu."
Viņas teiktais, ka viena no lietām, kas izbēg no matērijas, ir vērsta uz Zemi. Tātad mēs vispirms redzam gaismu no visātrāk kustīgajām daļiņām, kas pārvietojas ar ievērojamu gaismas ātruma daļu, kā īsu gamma staru zibspuldzi. Tad gaismas punkts lēnām izgaist, jo lēnāk kustīgās daļiņas sasniedz Zemi un kļūst redzamas.
Šis jaunais dokuments, kas jāpublicē Astrophysical Journal Letters, neapstiprina šo teoriju. Bet tas pētniekiem piedāvā vairāk materiālu nekā viņi jebkad agrāk ir bijuši, lai pētītu neitronu zvaigžņu apvienošanās pēcspīdumu.
"Tā ir laba reklāma Habla nozīmīgumam, izprotot šīs ārkārtīgi vājās sistēmas," sacīja Līmens, "un sniedz pavedienus par to, kādas papildu iespējas ļaus dot", Habla masveida pēctecis, kuru plānots izvietot 2021. gadā. .
Redaktora piezīme: Šis stāsts tika labots plkst. 12:20. EST piektdien, 13. septembrī, lai noņemtu paziņojumu, ka neviens gamma starojums nekad nav bijis tieši saistīts ar neitronu zvaigžņu apvienošanos. Ar apvienošanos GW170817 tika saistīta vāja gamma staru duša.
