Obiekt o nazwie GRB 150101B, po raz pierwszy wykryty jako rozbicie promieniowania gamma przez kosmiczny teleskop Fermi Gamma-ray NASA w styczniu 2015 r., Może wskazywać na połączenie dwóch gwiazd neutronowych. Ten obraz pokazuje dane z Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra (fioletowe we wstawkach) w kontekście z obrazem optycznym GRB 150101B z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a.
(Zdjęcie: © RTG: NASA / CXC / GSFC / UMC / E. Troja i in .; Optyczne i podczerwone: NASA / STScI)
Jak sugerują nowe badania, kataklizmiczne połączenia superdużych zwłok gwiezdnych znanych jako gwiazdy neutronowe mogą być powszechne w kosmosie.
W październiku ubiegłego roku międzynarodowy zespół naukowców wydał zadziwiające oświadczenie: wykryli zarówno fale świetlne, jak i grawitacyjne generowane przez zderzenie dwóch gwiazd neutronowych, zdarzenie o nazwie GW170817 (ponieważ zaobserwowano je 17 sierpnia 2017 r.).
Odkrycie otworzyło erę „astronomii wieloniecznej” - zastosowania promieniowania elektromagnetycznego w połączeniu z falami grawitacyjnymi (zmarszczki w czasoprzestrzeni po raz pierwszy przewidywane przez Alberta Einsteina sto lat temu) do badania obiektów i zjawisk kosmicznych. [Fale grawitacyjne z gwiazd neutronowych: Wyjaśnienie]
GW170817 było pierwszym udokumentowanym połączeniem gwiazdy neutronowej. Ale teraz wydaje się, że ma jakieś towarzystwo.
W styczniu 2015 r. Kosmiczny Teleskop Fermi Gamma NASA wykrył potężny wybuch wysokoenergetycznych promieni gamma w galaktyce 1,7 miliarda lat świetlnych od Ziemi. Wkrótce potem wiele innych instrumentów zaobserwowało to źródło, znane jako GRB 150101B. („GRB” jest skrótem od „rozbłysku gamma”). Wśród tych dalszych obserwacji znalazły się: Kosmiczny Teleskop Hubble'a NASA, Obserwatorium Rentgenowskie Chandra i Swift Observatory Neila Gehrelsa, a także Discovery Channel Telescope w Lowell Observatory w Flagstaff, Arizona.
Połączone obserwacje ujawniły kluczowe podobieństwa między GW170817 a GRB 150101B. Na przykład oba te wydarzenia spowodowały niezwykle krótkotrwałe i słabe rozbłyski gamma, jasnoniebieskie światło widzialne, które trwało przez kilka dni, i dłuższe emisje promieniowania rentgenowskiego, twierdzą członkowie zespołu badawczego. Oba źródła znajdują się w galaktykach eliptycznych z gwiazdami, które mają kilka miliardów lat, bez wyraźnych obszarów gwiazdotwórczych.
Zespół uważa, że GRB 150101B prawdopodobnie został również wygenerowany przez połączenie gwiazdy z neutronem. (Gwiazdy neutronowe powstają, gdy gigantyczne gwiazdy giną w eksplozjach supernowych. Resztki największych gwiazd zapadają się w czarne dziury; gwiazdy, które zaczęły się nieco mniejsze, kończą się gwiazdami neutronowymi, które gromadzą więcej niż masę Słońca w kulę zaledwie 12 mil lub 20 kilometrów).
„Mamy przypadek kosmicznych lookalike”, powiedział współautor badania Geoffrey Ryan z University of Maryland w College Park (UCMP). „Wyglądają tak samo, zachowują się tak samo i pochodzą z podobnych dzielnic, więc najprostszym wyjaśnieniem jest to, że pochodzą one z tej samej rodziny przedmiotów”.
I przejście od jednego wykrytego obiektu do drugiego to wielka sprawa, powiedziała autorka badań Eleonora Troja z NASA Goddard Space Flight Center w Greenbelt, Maryland i UCMP.
„Nasze odkrycie mówi nam, że zdarzenia takie jak GW170817 i GRB 150101B mogą reprezentować zupełnie nową klasę wybuchających obiektów, które włączają się i wyłączają w promieniach rentgenowskich i mogą faktycznie być stosunkowo częste” - powiedziała Troja w tym samym oświadczeniu.
Zespół nie zaobserwował fal grawitacyjnych z GRB 150101B. Zaawansowany interferometr laserowy Obserwatorium fal grawitacyjnych (LIGO) nie działał w styczniu 2015 r., A nawet gdyby tak było, prawdopodobnie nie byłby w stanie odbierać fal z tak odległego źródła, twierdzą członkowie zespołu badawczego. (GW170817, który zaobserwował zarówno Advanced LIGO, jak i jego europejski odpowiednik Panna, pojawił się zaledwie 130 milionów lat świetlnych od Ziemi.)
Bez pomiarów fali grawitacyjnej badacze nie mogą z całą pewnością stwierdzić, jak masywne były dwa obiekty GRB 150101B. Tak więc możliwe jest, że fuzja obejmowała gwiazdę neutronową i czarną dziurę, twierdzą członkowie zespołu badawczego.
„Potrzebujemy więcej przypadków, takich jak GW170817, które łączą falę grawitacyjną i dane elektromagnetyczne, aby znaleźć przykład między gwiazdą neutronową a czarną dziurą. Takie wykrycie byłoby pierwszym tego rodzaju,” - współautor Hendrik Van Eerten z University of Bath w Wielkiej Brytanii, powiedział w tym samym oświadczeniu. „Nasze wyniki zachęcają do znalezienia większej liczby połączeń i dokonania takiego wykrycia”.
Nowe badanie zostało opublikowane online dzisiaj (16 października) w czasopiśmie Nature Communications. Przedruk można znaleźć bezpłatnie na arXiv.org.
Książka Mike'a Walla o poszukiwaniu życia kosmitów „Out There” zostanie opublikowana 13 listopada przez Grand Central Publishing. Śledź go na Twitterze @michaeldwall. Obserwuj nas @Spacedotcom lub Facebook. Pierwotnie opublikowany na Space.com.
