Neutron-stjerne-fusion giver nyt puslespil for astrofysikere

Eftergløden fra den fjerne neutron-stjerne-fusion, der blev opdaget i august sidste år, er blevet ved med at lysne op - til stor overraskelse for astrofysikere, der studerede følgerne af den massive kollision, der fandt sted omkring 138 millioner lysår væk og sendte gravitationsbølger, der rislede gennem universet.

Nye observationer fra NASAs kredsende Chandra X-ray Observatory, rapporteret i Astrofysiske tidsskriftsbreve , tyder på, at gammastråleudbruddet udløst af kollisionen er mere komplekst, end forskerne oprindeligt forestillede sig.

"Normalt når vi ser et kort gammastråleudbrud, den genererede jet-emission bliver lys i kort tid, da den smadrer ind i det omgivende medium - forsvinder derefter, når systemet holder op med at injicere energi i udstrømningen, " siger McGill University astrofysiker Daryl Haggard, hvis forskergruppe ledede det nye studie. "Denne er anderledes; det er bestemt ikke en simpel, almindeligt Jane smalt jetfly."

Kokon teori

De nye data kunne forklares ved hjælp af mere komplicerede modeller for resterne af neutronstjernefusionen. En mulighed:Fusionen lancerede et jetfly, der chokopvarmede det omgivende gasformige affald, skabe en varm 'kokon' omkring strålen, der har glødet i røntgenstråler og radiolys i mange måneder.

Røntgenobservationerne jibe med radiobølgedata rapporteret i sidste måned af et andet hold af videnskabsmænd, som fandt ud af, at disse emissioner fra kollisionen også fortsatte med at lysne over tid.

Mens radioteleskoper var i stand til at overvåge eftergløden hele efteråret, Røntgen- og optiske observatorier var ude af stand til at se det i omkring tre måneder, fordi det punkt på himlen var for tæt på Solen i den periode.

"Da kilden dukkede op fra den blinde plet på himlen i begyndelsen af ​​december, vores Chandra-team slog til for at se, hvad der foregik, " siger John Ruan, en postdoc-forsker ved McGill Space Institute og hovedforfatter af det nye papir. "Helt sikkert, eftergløden viste sig at være lysere i røntgenbølgelængderne, ligesom det var i radioen."

Fysik puslespil

Det uventede mønster har sat gang i en kamp blandt astronomer for at forstå, hvilken fysik der driver emissionen. "Denne neutron-stjerne-fusion er ulig noget, vi har set før, siger Melania Nynka, en anden McGill postdoc-forsker. "For astrofysikere, det er en gave, der ser ud til at blive ved med at give." Nynka var også medforfatter til det nye blad, sammen med astronomer fra Northwestern University og University of Leicester.

Neutron-stjernefusionen blev først opdaget den 17. august af det USA-baserede Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO). Den europæiske Jomfru-detektor og omkring 70 jord- og rumbaserede observatorier hjalp med at bekræfte opdagelsen.

Opdagelsen åbnede en ny æra inden for astronomi. Det markerede første gang, at forskere har været i stand til at observere en kosmisk begivenhed med både lysbølger - grundlaget for traditionel astronomi - og gravitationsbølger, krusninger i rum-tid forudsagt for et århundrede siden af ​​Albert Einsteins generelle relativitetsteori. Sammensmeltninger af neutronstjerner, blandt de tætteste genstande i universet, menes at være ansvarlige for at producere tunge grundstoffer såsom guld, platin, og sølv.