Астрономия

Слияния нейтронных звезд оказались способны порождать всплеск излучения

National Science Foundation/LIGO/Sonoma State University/A. Simonnet

Исследователи из Германии, Италии и США провели анализ столкновений нейтронных звезд и показали, что при таких событиях могут наблюдаться всплески электромагнитного излучения в определенном диапазоне, а не только гравитационные волны. Статья об открытии опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

«Когда две нейтронные звезды сливаются, образуя черную дыру, возникают гравитационные волны с большой амплитудой, — объясняет один из исследователей, доцент Университета штата Пенсильвания Дэвид Радис. — Теперь мы можем улавливать эти волны с помощью детекторов типа LIGO и Virgo. Черная дыра обычно поглощает любое другое излучение, которое могло бы возникнуть в результате слияния и которое можно было бы обнаружить на Земле. Однако мы показали, что такое наблюдается не всегда».

Ученые обнаружили, что, когда массы двух сталкивающихся нейтронных звезд достаточно сильно отличаются, более крупный объект разрывает меньший на части. Из-за этого скорость слияния замедляется и излучение успевает вырваться за пределы гравитационного воздействия образующейся черной дыры. Существующие технологии позволяют обнаружить такие сигналы. Потенциально это поможет находить слияния нейтронных звезд, не используя данные о гравитационных волнах.

В ходе исследования ученые проанализировали событие слияния нейтронных звезд под названием GW190425. Это второе событие, обнаруженное обсерваторией LIGO с момента начала ее работы. Массы участвующих в этом событии звезд были неравны: одна из них была почти в два раза больше другой. Тогда астрономы не зафиксировали никакого побочного излучения от слияния.

Чтобы понять феномен столкновения неравных по массе нейтронных звезд и предсказать сигнатуры таких столкновений, исследователи провели серию симуляций, используя машины Питтсбургского суперкомпьютерного центра и платформы суперкомпьютерного центра в Сан-Диего. Исследователи обнаружили, что по мере того, как две нейтронные звезды приближаются по спирали друг к другу, гравитация более крупной звезды разрывает меньшую на части.

Это значит, что меньшая нейтронная звезда не сталкивается со своим более массивным спутником сразу. Первый выброс материи меньшей звезды затем превращает большую в черную дыру. Но остальная материя меньшего компаньона разлетается, и черной дыре требуется время, чтобы захватить ее. При движении этого потока к черной дыре и может возникать всплеск электромагнитного излучения. Авторы работы надеются, что найденная ими сигнатура поможет астрономам, использующим комбинацию гравитационно-волновых детекторов и обычных телескопов, обнаружить сигналы от столкновений нейтронных звезд с сильно различающейся массой.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.