Te masywne gwiazdy neutronowe istnieją krócej niż mgnienie oka: ScienceAlert

Niewiele da się zrobić w kilkaset tysięcznych sekundy. Jednak w przypadku gwiazd neutronowych widzianych w rozbłyskach dwóch rozbłysków gamma to więcej niż wystarczająco dużo czasu, aby nauczyć nas kilku rzeczy o życiu, śmierci i narodzinach. czarne dziury.

Przeszukując archiwa wysokoenergetycznych rozbłysków na nocnym niebie, astronomowie odkryli niedawno wzorce w oscylacjach światła pozostawionych przez dwie różne grupy zderzających się gwiazd, wyznaczając przerwę w ich podróży od supergęstego obiektu do nieskończonej dziury ciemności .

Ta przerwa – trwająca od 10 do 300 milisekund – jest technicznie równoważna dwóm bardzo dużym, nowo powstałym gwiazdom neutronowym, które zdaniem naukowców obracają się wystarczająco szybko, aby na krótko zatrzymać ich nieuchronny los jako czarnych dziur.

„Wiemy, że krótkie błyski GRB powstają, gdy orbitujące gwiazdy neutronowe zderzają się ze sobą i wiemy, że ostatecznie zapadają się w Czarna dziuraJednak dokładna sekwencja wydarzeń nie jest dobrze poznana. Mówi Cole Miller, astronom z University of Maryland, College Park (UMCP) w Stanach Zjednoczonych.

„Znaleźliśmy te wzorce promieniowania gamma w dwóch rozbłyskach, które Compton zaobserwował na początku lat 90.”.

Od prawie 30 lat tak jest Obserwatorium promieniowania gamma w Compton Okrążył Ziemię i zebrał promieniowanie rentgenowskie i gamma pochodzące z odległych kataklizmów. To archiwum zawiera fotony o wysokiej energii Zbiór danych o rzeczach takich jak Zderzające się gwiazdy neutronowe emitują potężne impulsy promieniowania znane jako rozbłyski gamma.

Gwiazdy neutronowe to prawdziwe potwory wszechświata. Ma masę dwukrotnie większą od naszego Słońca w obszarze przestrzeni mniej więcej wielkości małego miasta. Nie tylko on to robi Dziwne rzeczy mają znaczenieZmuszając elektrony do formowania protonów, aby przekształcić je w gęsty pył neutronów, może generować pola magnetyczne, jakich nie ma we wszechświecie.

Obracając się z dużym wirowaniem, pola te mogą przyspieszać cząstki do absurdalnie wysokich prędkości, tworząc polaryzację Dysze, które wydają się „pulsować” Jak doładowane latarnie.

READ  Witryny teleskopów internetowych starych galaktyk zbudowane jak Droga Mleczna

Gwiazdy neutronowe powstają, gdy bardziej zwyczajne gwiazdy (około 8 do 30 mas Słońca) spalają swoje ostatnie paliwo, pozostawiając jądro o masie około 1,1 do 2,3 masy Słońca, zbyt chłodne, aby oprzeć się ciśnieniu jego grawitacji.

Dodaj trochę więcej masy – jak dwie gwiazdy neutronowe stłoczone razem – a nawet słabe wibracje jej pól kwantowych nie będą w stanie oprzeć się pokusie grawitacji, by zmiażdżyć żywą fizykę z martwej gwiazdy. Z gęstej masy cząstek otrzymujemy, no cóż, nieopisany horror, że to jest serce czarnej dziury.

Podstawowa teoria działania jest bardzo jasna, Ustal ogólne granice O tym, jak ciężki a gwiazda neutronowa Może być, zanim się rozpadnie. W przypadku nieobrotowych kul zimnej materii ta górna granica wynosi nieco poniżej trzech mas Słońca, ale wskazuje to również na komplikacje, które mogą sprawić, że podróż z gwiazdy neutronowej do czarnej dziury będzie mniej prosta.

Na przykład, wcześniej w zeszłym roku Fizycy ogłaszają wykrycie rozbłysku gamma o nazwie GRB 180618A, odkrytego w 2018 roku. W poświacie eksplozji wykryli sygnaturę magnetycznie naładowanej gwiazdy neutronowej zwanej magnetycznyjeden o masie zbliżonej do masy dwóch zderzających się gwiazd.

Zaledwie dzień później ta ciężka gwiazda neutronowa już nie istnieje, bez wątpienia uległa swojej niezwykłej masie i przekształciła się w coś, przed czym nawet światło nie może uciec.

Jak udało mu się oprzeć grawitacji tak długo, jest tajemnicą, chociaż jego pola magnetyczne mogły odegrać pewną rolę.

Te dwa nowe odkrycia mogą również dostarczyć pewnych wskazówek.

Dokładniejszym określeniem wzoru obserwowanego w rozbłyskach gamma zarejestrowanych przez Comptona na początku lat 90. Oscylacje quasi-okresowe. Mieszankę częstotliwości, które rosną i maleją w sygnale, można zdekodować, aby opisać końcowe momenty masywnych obiektów, gdy krążą one wokół siebie, a następnie zderzają się.

READ  Odkrycie kości szczękowej sugeruje współczesne ssaki pochodzące z półkuli południowej: ScienceAlert

Z tego, co naukowcy mogą powiedzieć, każde zderzenie wytworzyło obiekt o około 20 procent większy niż Obecny rekordzista wagi ciężkiej Gwiazda neutronowa – A pulsar Obliczona na 2,14 masy naszego Słońca. Była również dwukrotnie większa od typowej gwiazdy neutronowej.

Co ciekawe, obiekty obracały się z niezwykłą prędkością około 78 000 razy na minutę, znacznie szybciej niż prędkość Pulsar z zapisem J1748-2446adktóry wykonuje tylko 707 cykli na sekundę.

Kilka cykli, które każda gwiazda neutronowa wykonała w swoim krótkim, trwającym ułamku sekundy życiu, mogło być napędzanych wystarczającym momentem pędu, aby wytrzymać własną implozję grawitacyjną.

Jak można to zastosować do innych połączeń gwiazd neutronowych, które jeszcze bardziej zacierają granice zapadania się gwiazd i generowania czarnych dziur, jest pytaniem do przyszłych badań.

Badanie to zostało opublikowane w Natura.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *