Слияние нейтронных звёзд

Слияние нейтронных звезд — тип столкновения звёзд. Происходит аналогично процессу редкой разновидности сверхновой типа Ia, при которой происходит слияние белых карликов. Когда две нейтронные звезды обращаются друг вокруг друга, они двигаются по спирали вследствие излучения гравитационных волн. Слияние нейтронных звёзд приводит к формированию более массивной нейтронной звезды или чёрной дыры (в зависимости от того, превосходит ли масса результата слияния предел Оппенгеймера — Волкова). Слияние также может создать магнитное поле, в миллиарды раз превосходящее земное, на масштабах порядка нескольких миллисекунд. Вероятно, подобные события создают короткие гамма-всплески.[4] Также слияния могут приводить к появлению килоновых, транзиентных источников почти изотропного излучения вследствие радиоактивного распада тяжёлых ядер.[5]

В октябре 2018 года астрономы сообщили, что всплеск GRB 150101B, обнаруженный в 2015 году, может быть непосредственно связан с явлением GW170817 гравитационных волн, возникших, как полагают, при слиянии нейтронных звёзд. Схожесть между двумя явлениями, проявляющаяся в гамма-, оптическом и радиодиапазонах, а также природа родительской галактики показывают, что оба явления могут быть связаны со слиянием нейтронных звёзд, оба явления могут быть килоновыми, которые могут быть более распространёнными во Вселенной, чем считалось раньше.[6][7][8][9]

Также в октябре 2018 года учёные предложили третий способ определения постоянной Хаббла (два предыдущих метода, основанных на красном смещении и шкале космических расстояний, давали не согласующиеся друг с другом результаты), использующий информацию о гравитационных волнах, в особенности возникающих при слиянии нейтронных звёзд.[10][11]

Наблюдавшееся слияние

17 августа 2017 года детекторы LIGO/Virgo обнаружили импульс гравитационной волны,[12][13] названный GW170817, связываемый со слиянием двух нейтронных звёзд в NGC 4993, эллиптической галактике в созвездии Гидры. GW170817 также кажется связанным с коротким (продолжительностью 2 секунды) гамма-всплеском, GRB 170817A, обнаруженным спустя 1,7 секунды после сигнала гравитационных волн от слияния, и с оптической вспышкой, обнаруженной спустя 11 часов, SSS17a.[1][2][3][14][15]

Связь GW170817 и GRB 170817A в пространстве и времени является доказательством того, что слияние нейтронных звёзд может создавать короткие гамма-всплески. Последующее обнаружение SSS17a в области, в которой произошли явления GW170817 и GRB 170817A, а также подтверждение ожидаемых для килоновых характеристик подтвердило возможность возникновения килоновых при слияниях нейтронных звёзд.

Примечания
  1. Cho, Adrian. Merging neutron stars generate gravitational waves and a celestial light show (англ.) // Science : journal. — 2017. — 16 October.
  2. NASA Missions Catch First Light from a Gravitational-Wave Event, NASA (16 октября 2017). Дата обращения 16 октября 2017.
  3. Overbye, Dennis. LIGO Detects Fierce Collision of Neutron Stars for the First Time, The New York Times (16 октября 2017). Дата обращения 16 октября 2017.
  4. Rosswog, Stephan. Astrophysics: Radioactive glow as a smoking gun (англ.) // Nature. — 2013. — Vol. 500, no. 7464. — P. 535—536. — doi:10.1038/500535a. — . — PMID 23985867.
  5. Tanvir, N. R.; Levan, A. J.; Fruchter, A. S.; Hjorth, J.; Hounsell, R. A.; Wiersema, K.; Tunnicliffe, R. L. A 'kilonova' associated with the short-duration γ-ray burst GRB 130603B (англ.) // Nature : journal. — 2013. — Vol. 500, no. 7464. — P. 547—549. — doi:10.1038/nature12505. — . — arXiv:1306.4971. — PMID 23912055.
  6. University of Maryland. All in the family: Kin of gravitational wave source discovered - New observations suggest that kilonovae -- immense cosmic explosions that produce silver, gold and platinum--may be more common than thought, EurekAlert! (16 октября 2018). Дата обращения 17 октября 2018.
  7. Troja, E. et al. A luminous blue kilonova and an off-axis jet from a compact binary merger at z = 0.1341 (англ.) // Nature Communications : journal. — Nature Publishing Group, 2018. — 16 October (vol. 9). — doi:10.1038/s41467-018-06558-7.
  8. Mohon, Lee. GRB 150101B: A Distant Cousin to GW170817, NASA (16 октября 2018). Дата обращения 17 октября 2018.
  9. Wall, Mike Powerful Cosmic Flash Is Likely Another Neutron-Star Merger. Space.com (17 октября 2018). Дата обращения: 17 октября 2018.
  10. Lerner, Louise Gravitational waves could soon provide measure of universe's expansion. Phys.org (22 октября 2018). Дата обращения: 22 октября 2018.
  11. Chen, Hsin-Yu; Fishbach, Maya; Holz, Daniel E. A two per cent Hubble constant measurement from standard sirens within five years (англ.) // Nature : journal. — 2018. — 17 October. — doi:10.1038/s41586-018-0606-0.
  12. Abbott, B. P. et al. GW170817: Observation of Gravitational Waves from a Binary Neutron Star Inspiral (англ.) // Physical Review Letters : journal. — 2017. — 16 October (vol. 119, no. 16). — doi:10.1103/PhysRevLett.119.161101. — . — arXiv:1710.05832.
  13. Scharping, Nathaniel. Gravitational Waves Show How Fast The Universe is Expanding (англ.) // Astronomy : magazine. — 2017. — 18 October.
  14. Abbott, B. P. Multi-messenger Observations of a Binary Neutron Star Merger (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 2017. — October (vol. 848, no. 2). — P. L12. — doi:10.3847/2041-8213/aa91c9. — . — arXiv:1710.05833.
  15. Krieger, Lisa M.. A Bright Light Seen Across The Universe, Proving Einstein Right - Violent collisions source of our gold, silver, The Mercury News (16 октября 2017). Дата обращения 16 октября 2017.

Ссылки
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.