2017. gada augustā lāzera interferometra gravitācijas viļņu observatorija (LIGO) uztvēra viļņus, kurus, domājams, izraisīja neitronu zvaigžņu apvienošanās. Šis “kilonova” notikums, kas pazīstams kā GW170817, bija pirmais astronomiskais notikums, kas tika atklāts gan gravitācijas, gan elektromagnētiskos viļņos - ieskaitot redzamo gaismu, gamma starus, rentgena starus un radioviļņus.
Mēnešos, kas sekoja apvienošanās brīdim, orbītā esošie un uz zemes esošie teleskopi visā pasaulē ir novērojuši GW170817, lai redzētu, kas no tā izriet. Saskaņā ar jaunu starptautiskas astronomu komandas veiktu pētījumu apvienošanās rezultātā izveidojās šaurs strūklas materiāls, kas nonāca starpzvaigžņu telpā ar ātrumu, kas tuvojās gaismas ātrumam.
Nesen žurnālā parādījās pētījums, kurā aprakstīti viņu atklājumi ar nosaukumu “Relatīvisma strūklas superluminālā kustība neitronu zvaigžņu apvienošanā GW170817”. Daba. Pētījumu vadīja Kunal Mooley, Jansky pētnieks Kaltehā un Nacionālajā radioastronomijas observatorijā (NRAO); Adam Deller no OzGrav un Swinburne Universitātes Astrofizikas un superdatoru centra; un Ore Gottlieb, doktorants no Telavivas universitātes.
Viņiem pievienojās locekļi no NRAO, Kalifornijas Tehnoloģiju institūta (Caltech), Onsalas Kosmosa observatorijas, Jeruzalemes Ebreju universitātes, Teksasas Tehniskās universitātes un Prinstonas universitātes. Sava pētījuma nolūkā komanda apvienoja datus no NSF ļoti garā bāzes līnijas masīva (VLBA), Kārļa G. Janska ļoti lielā masīva (VLA) un Roberta C. Bērda Zaļās bankas teleskopa (GBT).
Izmantojot šos datus, viņi spēja atrisināt ilgstošu noslēpumu par apvienošanos, proti, neatkarīgi no tā, vai tas bija vai nebija izveidojis materiālu strūklu no saviem poliem. Zinātniekiem bija aizdomas, ka tas tā ir, jo šādām strūklām ir nepieciešami gamma staru pārrāvumi, ko, domājams, izraisa neitronu-zvaigžņu pāri.
Pēc objekta novērošanas 75 dienas pēc apvienošanās un pēc tam atkal pēc 230 dienām komanda atklāja, ka apvienošanās radiosakaru reģions ir pārvietojies neticami ātri. Šos novērojumus varēja izskaidrot tikai ar jaudīgas strūklas klātbūtni. Kā doktors Mūlijs paskaidroja NRAO paziņojumā presei:
“Mēs izmērījām šķietamo kustību, kas ir četras reizes ātrāka nekā gaisma. Šī ilūzija, ko sauc par superluminālo kustību, rodas, kad strūkla ir vērsta gandrīz pret Zemi un strūklā esošais materiāls pārvietojas tuvu gaismas ātrumam. ”
"Balstoties uz mūsu analīzi, šī strūkla, visticamāk, ir ļoti šaura, maksimāli 5 grādi plata un bija vērsta tikai 20 grādu attālumā no Zemes virziena," piebilda Ādams Dellers. "Bet, lai tas atbilstu mūsu novērojumiem, arī strūklas materiālam jābūt spridzinošam uz āru vairāk nekā 97 procentos no gaismas ātruma."
No šiem jaunajiem datiem izveidojās jauns scenārijs, kas izskaidro to, kas notika pēc kilonovas notikuma. Būtībā apvienošanās izraisīja sprādzienu, kas virzīja sfērisku gružu apvalku uz āru. Tikmēr saplūdušās neitronu zvaigznes sabruka, veidojot melno caurumu, kurš sāka vilkt materiālu uz to. Rezultātā materiāls iekrita strauji rotējošā diskā ap melno caurumu, kas ģenerēja strūklas pāri, kas šaudījās uz āru no tā poliem.
Kā norādīja Gregs Hallinans no Kaltehas, sprauslu izvietojums bija ļoti paveicies. "Mums bija paveicies, ka varējām novērot šo notikumu, jo, ja strūkla būtu vērsta daudz tālāk no Zemes, radio izstarojums mums būtu bijis pārāk vājš, lai to varētu atklāt," viņš sacīja.
Šo jaunāko novērojumu dati arī parādīja, ka strūkla mijiedarbojās ar gružu apvalku, kas veidoja materiāla “kokonu”, kurš uz āru izplešas lēnāk nekā sprauslas. Tas palīdzēja atrisināt citu noslēpumu, proti, vai atklātie radio avoti bija mijiedarbības ar kokonu rezultāts vai arī tie nāca no materiāla strūklas. Kā paskaidroja Ore Gottlieb:
"Mūsu interpretācija ir tāda, ka kokons dominēja radio emisijās apmēram 60 dienas pēc apvienošanās, un vēlākos laikos emisija dominēja."
Pēc pētnieku grupas domām, šis pētījums atbalsta teoriju, ka pastāv saistība starp neitronu zvaigžņu apvienošanos un īslaicīgiem gamma staru pārrāvumiem. Tas arī parādīja, ka sprauslas ir jānovirza samērā tuvu Zemei, lai šos pārrāvumus varētu pamanīt mūsu observatorijas. Kā skaidroja Mūlijs:
"Mūsu pētījums parāda, ka VLBA, VLA un GBT novērojumu apvienošana ir spēcīgs līdzeklis ar gravitācijas viļņu notikumiem saistīto strūklu un fizikas izpētei."
Turklāt šo sprauslu novērojumi, kas tika veikti spektra radio daļā, sniedz jaunu un aizraujošu ieskatu šajā astronomiskajā parādībā. Galu galā tas ir tikai jaunākais pārsteigums, ko GW170817 ir nodrošinājis astronomiem kopš tā pirmās atklāšanas.
