中子星合并的余辉继续困扰天体物理学家

时间：2021-07-31 19:52:11 来源：

图形显示了由两个中子星合并产生的引力波源GW170817的X射线对应物。左图是2017年8月下旬至9月初在NASA的钱德拉X射线天文台进行的观测的总和，右图是2017年12月初在钱德拉进行的观测的总和。GW170817的X射线对应物显示在其宿主星系NGC 4993的左上方，该星系距地球约1.3亿光年。在过去的三个月中，对应对象的亮度提高了大约四倍。GW170817于2017年8月17日首次被观察到。信用：NASA / CXC / McGill / J.Ruan等。

去年八月发现的遥远的中子星合并的余辉一直在继续增加，这使天体物理学家研究了大约1.38亿光年远的大碰撞的后果，并使重力波在整个宇宙荡漾，使研究人员感到惊讶。

据《天体物理学杂志快报》报道，美国宇航局在轨的钱德拉X射线天文台的最新观测表明，碰撞引发的伽马射线爆炸比科学家最初想象的要复杂。

麦吉尔大学的天体物理学家达里尔·哈格德说：“通常，当我们看到短的伽马射线爆发时，所产生的射流会粉碎到周围的介质中，并在短时间内变亮，然后随着系统停止向流出物中注入能量而逐渐消失。”由其研究小组领导的这项新研究。“这是不同的；绝对不是简单的简简窄喷。”

茧理论

可以使用更复杂的中子星合并残骸模型来解释新数据。一种可能：合并后发射的喷气机对周围的气体碎片进行冲击加热，在喷气机周围产生热的“茧”，并在X射线和无线电光下发光了好几个月。

另一个科学家小组上个月报道了用无线电波数据进行的X射线观测结果，发现随着时间的推移，碰撞产生的辐射也不断变亮。

尽管射电望远镜可以在整个秋天监视余辉，但X射线和光学天文台无法在三个月左右的时间内观测到它，因为在那个时期天空中的那个点太靠近太阳了。

麦吉尔太空研究所的博士后研究员，新论文的第一作者约翰·阮（John Ruan）说：“当源于12月初从天空的盲点出现时，我们的钱德拉（Chandra）小组就抓住了机会，看看发生了什么。” 。“果然，在无线电射线中，余辉在X射线波长上变亮了。”

物理难题

这种出乎意料的模式在天文学家之间引起了争执，以了解物理是什么驱动了发射。麦吉尔的另一名博士后研究员梅拉尼娅·尼恩卡（Melania Nynka）说：“这种中子星兼并与以往不同。“对于天体物理学家来说，这是一件礼物，似乎还在不断赠予。”Nynka还与西北大学和莱斯特大学的天文学家共同撰写了新论文。

总部位于美国的激光干涉仪引力波天文台（LIGO）于8月17日首次检测到中子星合并。欧洲处女座探测器和约70个地面和空基天文台帮助证实了这一发现。

这一发现开启了天文学的新纪元。这标志着科学家第一次能够用光波（传统天文学的基础）和引力波（一个世纪前阿尔伯特·爱因斯坦的相对论通论所预言的时空波动）观察到一次宇宙事件。在宇宙中最密集的物体之中，中子星的合并被认为是产生重元素如金，铂和银的原因。