Širom svemira, udaljenog 5,5 milijardi svjetlosnih godina, brojni teleskopi zabilježili su blistav bljesak kratkog izbijanja gama zraka. Vrlo slično eksploziji kilonove zvijezde.
Astronomi su pokušali povezati podatke sa sudarom neutronskih zvijezda, koji je prvi put u istoriji zabilježen još 2017. godine.
Otkriće iz 2017. godine, poznato kao GW 170817, bilo je veliko dobro: ogromna količina podataka o raznim signalima koji nam pomažu da razumijemo događaje i prepoznamo ono što gledamo ako se sličan fenomen ponovo pojavi.
Ali postoji nešto u vezi s kilonovom koja prati rafal gama, nazvano GRB 200522A, vrlo različito od tog sudara neutronskih zvijezda. Raketa koju je snimio svemirski teleskop Hubble u bliskoj infracrvenoj mreži bila je nevjerovatno sjajna – 10 puta svjetlija nego što su predviđali modeli sudara neutronskih zvijezda.
“Ova zapažanja se ne uklapaju u tradicionalna objašnjenja kratkih izbijanja gama zraka”, rekao je astronom Wen-fi Fong sa Univerziteta Northwestern.
„S obzirom na ono što znamo o radiju i rendgenskim zrakama iz ove eksplozije, ovo nije sudar. Skoro infracrveno zračenje koje smo otkrili Hubblom je presvijetlo. '
Zračenje je prvi put otkrio NASA-in brzi opservatorij Neil Gerels, svemirski teleskop dizajniran za otkrivanje rafala gama zraka. Čim je primljeno upozorenje, drugi svemirski i zemaljski teleskopi počeli su se prilagođavati mjestu eksplozije.
Vrlo velik niz, W.M. Opservatorija Keck i mreža globalnih teleskopa Opservatorija Las Cumbres radile su na dobivanju elektromagnetskog profila događaja od radio-talasa do rendgenskih zraka. Pokazali su da se radi o kratkom eksploziji gama zraka – vrsti eksplozije koja traje manje od dvije sekunde i koja je povezana sa spajanjem neutronskih zvijezda.
Ali svemirski teleskop Hubble, koji taj fenomen promatra u bliskoj infracrvenoj boji, promijenio je mišljenje naučnika.
“Kako su podaci dolazili, stvorili smo sliku mehanizma koji emitira svjetlost koji smo vidjeli”, rekao je astronom Tanmoy Laskar sa Univerziteta Bath u Velikoj Britaniji.
„Morali smo u potpunosti promijeniti svoj misaoni proces jer su nas informacije koje je dodao Hubble shvatile da moramo napustiti tradicionalno razmišljanje i pretpostaviti da se događa novi fenomen. Tada smo morali shvatiti što ove izuzetno snažne eksplozije znače za fiziku. '
Sudar dviju neutronskih zvijezda – kolapsirajućih jezgara mrtvih zvijezda – važan je događaj. Neutronske zvijezde su malene i guste, oko 1,1 do 2,5 puta veće od mase Sunca, ali spakovane u sferu širine samo 20 kilometara.
Kada se sudare, oslobađaju ogromnu količinu energije u obliku eksplozije kilonove zvijezde 1000 puta svjetlije od normalne nove. To prati nalet visokoenergijskih gama zraka iz mlazova izbačene materije koji se kreću brzinom bliskom brzini svjetlosti.
Sama kilonova je sjaj u optičkom i infracrvenom opsegu valova izazvan radioaktivnim raspadanjem teških elemenata. Astronomi vjeruju da su se dvije neutronske zvijezde u GW 170817 stopile i stvorile crnu rupu. Istraživači vjeruju da bliska infracrvena svjetlina kilona GRB 200522A ukazuje na to da su se dvije neutronske zvijezde stopile i stvorile nešto drugo: magnetar.
Magnetari su vrsta neutronske zvijezde, ali imaju suludo snažna magnetska polja – oko 1000 puta snažnija od prosječne neutronske zvijezde.
Magnetari su vrlo rijetki; do danas su na Mliječnom putu otkrivena samo 24. Zbog ovoga nam je prilično teško razumjeti kako nastaju. Ako su dvije neutronske zvijezde povezane sa GRB 200522A formirale magnetar, to nam daje novi mehanizam kroz koji bi ove ekstremne zvijezde mogle nastati.
“Znamo da magnetari postoje jer ih vidimo u našoj galaksiji”, rekao je Fong.
„Mislimo da je većina nastala eksplozijama masivnih zvijezda, ostavljajući visoko magnetizirane neutronske zvijezde. Međutim, moguće je da se mali dio njih formira spajanjem neutronskih zvijezda. Nikada prije nismo vidjeli dokaze o tome. '
Do danas je potvrđena i dobro okarakterisana samo jedna kilonova, GW 170817.
Ali nova studija korak je prema katalogizaciji moguće raznolikosti kilonskih zvijezda i razumijevanju raspona rezultata kada se sudaraju dvije neutronske zvijezde.
Studija je prihvaćena za objavljivanje u The Astrophysical Journal i dostupna je na arXiv.
Izvori: Fotografija: (NASA, ESA i D. Player / STScI)
