Kaj nastane pri trku in zlitju dveh nevtronskih zvezd? Pred nekaj leti so znanstveniki opazovali svetlobo, ki je sledila kratkemu izbruhu sevanja gama. Prek analize opazovanj so prvič nedvoumno pokazali, da je bil produkt zlitja magnetar, to je hitro se vrteča nevtronska zvezda z močnimi magnetnimi polji.

 

Izbruhi sevanja gama spadajo med najsilovitejše eksplozije v vesolju. Običajno trajajo le nekaj minut, vidni pa so na milijarde svetlobnih let daleč. O izbruhih smo se v zadnjih treh desetletjih ogromno naučili, a nekatere temeljne lastnosti, kot je izvor energije izbruha, nam še vedno niso jasne.

Običajno izbruhe delimo na dolge in kratke—v tem prispevku nas bodo zanimali slednji. Kratki izbruhi, ki običajno trajajo manj kot 2 sekundi, so povezani s trki ostankov zvezd.

V vesolju se zvezde, še posebej tiste bolj masivne, kar pogosto znajdejo v družbi. Nič neobičajnega ni, če se dve masivni zvezdi gibljeta ena okoli druge. Vsaka izmed zvezd se razvija in na koncu življenja eksplodira kot supernova. Od zvezd ostane le še kompaktno jedro, to je nevtronska zvezda ali črna luknja. Jedri počasi po spirali potujeta skupaj in naposled trčita in se zlijeta. Pri tem nastane curek snovi, ki se giblje skoraj s svetlobno hitrostjo; če je curek obrnjen proti nam, detektiramo kratek izbruh sevanja gama.

Vprašanje je, kaj nastane pri zlitju dveh kompaktnih jeder: črna luknja ali masivna nevtronska zvezda? En ali drugi ostanek namreč dovaja energijo izbruhu na različen način. Med znanstveniki sta se oblikovala dva tabora. Nekateri zagovarjajo, da pri zlitju najprej nastane zelo masivna nevtronska zvezda, ki nato nemudoma kolapsira v črno luknjo. Drugi pa trdijo, da nastala nevtronska zvezda ni tako masivna in posledično živi precej dlje.

V nedavno objavljeni raziskavi so znanstveniki pokazali, da vsaj nekatere izbruhe napaja masivna nevtronska zvezda. Pri raziskavi je sodelovala tudi astrofizičarka Andreja Gomboc z Univerze v Novi Gorici.

Kratkemu izbruhu sevanja gama včasih sledi tudi zasij, to je svetloba v drugih valovnih dolžinah, ki sveti od nekaj ur do nekaj dni. Teorija napoveduje, da bodo lastnosti zasija odvisne od narave kompaktnega objekta, ki napaja eksplozijo. Trik je v tem, da je potrebno zasij opazovati zelo zgodaj po eksploziji, kar zahteva velike robotske teleskope in nekaj sreče.

Znanstveniki so v novi raziskavi predstavili opazovanje zasija izbruha GRB 180618A. Zasij je izginil v vsega petintrideset minutah. Nadaljna analiza je pokazala, da se lastnosti zasija in izbruha ujemajo z modelom, pri katerem je vir energije masivna, hitro se vrteča nevtronska zvezda z izredno močnimi magnetnimi polji (milisekundni magnetar).

Odkritje ne pomeni, da vse kratke izbruhe sevanja gama napajajo magnetarji. A sedaj vemo, da so ti objekti možen rezultat zlitja kompaktnih jeder.


Naslovna slika: Grafični prikaz trka dveh nevtronskih zvezd. Avtor: NSF/LIGO/Sonoma State University/A. Simonnet

 


Efemeride
09.12.2022 17:07 CET
09.12.2022 16:07 UT
Sonce vzide 07:32 
zaide 16:16 
Luna vzide 16:58 
zaide 08:58 
Angleški portal v vesolje
Zmaga.com
Zmaga.com
META znanost
META znanost