Hubble Spots a Titanic Stellar Collision That Rattles Space and Time

trk dveh nevtronskih zvezd

To je umetnikov vtis trka dveh nevtronskih zvezd. Trk med dvema gostima zvezdnima ostankoma sprosti energijo 1000 standardnih zvezdnih eksplozij. Po trku izbruhne curek sevanja pihalnika s skoraj svetlobno hitrostjo. Curek je usmerjen vzdolž ozkega žarka, ki ga omejujejo močna magnetna polja. Rjoveči curek je pahnil in vrgel material v okoliški medzvezdni medij. Zasluge: Elizabeth Wheatley (STScI)

299.000.000 metrov na sekundo – ultra hiter curek, ki se izstreli iz strmoglavljenja zvezde.

Nevtronske zvezde so preživela “odpadna” jedra masivnih zvezd, ki so eksplodirale. Kljub temu, da tehtajo več kot naše Sonce, bi se prilegali notranjosti New Yorka. Pri tej nepredstavljivi gostoti bi čajna žlička površinskega materiala na Zemlji tehtala vsaj 4 milijarde ton.

Če vas to ne preseneča, si samo predstavljajte, kaj se zgodi, ko dva od teh zgoščenih topov čelno trčita. Valovijo tkivo časa prostora v pojavu, imenovanem[{” attribute=””>gravitational waves, which can be measured by detectors on the ground on Earth.

The explosive event, named GW170817, was observed in August 2017. The blast released energy comparable to that of a supernova explosion. It was the first combined detection of gravitational waves and gamma radiation from a neutron star merger.

In the aftermath of the smashup, a blowtorch jet of radiation was ejected at nearly the speed of light, slamming into the material surrounding the obliterated pair. Hubble was on the scene of the explosion just two days after the collision. Astronomers used Hubble to measure the motion of a blob of material the jet slammed into. As the jet rocketed away from the site of the explosion, the blob moved outward like a leaf caught on a stream of water from a garden hose.

The incredible precision, gleaned from Hubble and radio telescopes, needed to measure the blob’s trajectory, was equivalent to measuring the diameter of a 12-inch pizza placed on the Moon as seen from Earth. This was a major watershed in the ongoing investigation of neutron star collisions that keep ringing throughout the universe.

Dve nevtronski zvezdi, preostali jedri masivnih zvezd, ki sta eksplodirali, trčili in poslali valovanje skozi tkivo časa in prostora v pojavu, imenovanem gravitacijski valovi. Po tem je bil snežni curek sevanja izvržen s skoraj svetlobno hitrostjo in udaril v material, ki obdaja izbrisane pare. Astronomi so uporabili Hubble za merjenje hitrosti kepe materiala, v katerega je curek zaletel. Kredit: NASACenter za vesoljske polete Goddard; Glavni producent: Paul Morris

Astronomi uporabljajo NASA Vesoljski teleskop Hubble so izvedli edinstveno meritev, ki kaže, da je curek v vesolju 99,97 % hitrejši od svetlobne hitrosti, nastal zaradi titanskega trka med dvema nevtronske zvezde,

Eksplozivni dogodek, imenovan GW170817, se je zgodil avgusta 2017. eksplozija supernove, bilo je prvič gravitacijski valovi in gama žarki so bili zaznani istočasno iz binarne združitve nevtronskih zvezd.

To je bila prelomnica v raziskovanju teh izjemnih trkov. Poleg odkritja gravitacijskih valov je 70 observatorijev po vsem svetu in v vesolju opazovalo rezultate tega združevanja v velikih delih elektromagnetnega spektra. To je nakazalo pomemben razvoj na področju časovne domene in astrofizike z več sporočili, ki uporablja več “glasnikov”, vključno z gravitacijskimi valovi in ​​svetlobo, za analizo napredka vesolja skozi čas.

Le dva dni pozneje so znanstveniki Hubbla hitro usmerili proti mestu eksplozije. nevtronske zvezde zrušile v eno Črna luknja, katerega močna gravitacija je začela k sebi privlačiti snov. Ta material se hitro vrti in ustvarja curke, ki segajo navzven od njegovih polov. Gromovit curek je počil in razbitine so bile posute s široko lupino ostankov eksplozije. Sestavljen je iz materialne kepe, iz katere izvira curek.

Čeprav se je dogodek zgodil leta 2017, so znanstveniki potrebovali leta analiziranja Hubblovih podatkov in podatkov iz drugih teleskopov, da so ustvarili to popolno sliko.

Hubblova opazovanja so bila združena z opazovanji več radijskih teleskopov Nacionalne znanstvene fundacije, ki so sodelovali za interferometrijo z zelo dolgo bazo (VLBI). Radijski podatki so bili posneti 75 dni in 230 dni po izbruhu.

“Presenečen sem, da nam Hubble lahko zagotovi tako natančne meritve, ki se kosajo z natančnostjo, ki jo dosegajo močni radijski VLBI teleskopi, razširjeni po vsem svetu,” je dejal Kunal P. Mulay iz Caltecha v Pasadeni v Kaliforniji, ki je bil soavtor članka. je bil glavni avtor nedavno objavljeno v reviji Narava,

Avtorji so uporabili podatke Hubbla skupaj s podatki satelita ESA (Evropska vesoljska agencija) Gaia, poleg VLBI, da bi dosegli izjemno natančnost. “Za izvedbo te meritve so bili potrebni meseci skrbne analize podatkov,” je dejal Jay Anderson. Znanstveni inštitut za vesoljski teleskop v Baltimoru, Maryland.

S kombinacijo različnih opazovanj so lahko natančno določili mesto izbruha. Hubblove meritve so pokazale, da se curek premika z navidezno hitrostjo, ki je sedemkrat večja od svetlobne. Radijska opazovanja kažejo, da se je letalo nato upočasnilo na navidezno hitrost, štirikrat večjo od svetlobne.

V resnici nič ne more preseči svetlobne hitrosti, zato je ta »superluminalna« hitrost iluzija. Ker se curek Zemlji približuje s skoraj svetlobno hitrostjo, mora svetloba, ki jo oddaja pozneje, prepotovati krajšo razdaljo. Skratka, Jett lovi svojo luč. V resnici je med emisijami svetlobe curka preteklo več časa, kot si opazovalec misli. Zaradi tega je hitrost predmeta precenjena – v tem primeru se zdi, da presega svetlobno hitrost.

“Naš rezultat kaže, da je letalo potovalo vsaj 99,97 % svetlobne hitrosti, ko je bilo izstreljeno,” je dejal Wenbin Lu Univerza v Kaliforniji, Berkeley,

Hubblove meritve v kombinaciji z meritvami VLBI, objavljenimi leta 2018, močno krepijo dolgo domnevno povezavo med združitvijo nevtronskih zvezd in kratkotrajnimi izbruhi žarkov gama. Ta povezava zahteva, da se pojavi curek visoke hitrosti, ki je bil zdaj izmerjen v GW170817.

To delo utira pot za natančnejšo študijo združitev nevtronskih zvezd, ki jih je mogoče zaznati lego, Virgo in observatoriji gravitacijskih valov KAGRA. Z dovolj velikim vzorcem v prihodnjih letih lahko relativistična opazovanja curkov zagotovijo še eno linijo preiskave za merjenje stopnje širjenja vesolja, znane kot Hubblova konstanta.

Trenutno obstaja neskladje med vrednostmi Hubblove konstante, predvidene za zgodnje vesolje in okoliško vesolje – ena največjih skrivnosti današnje astrofizike. Različne vrednosti temeljijo na izjemno natančnih meritvah supernov tipa Ia, ki so jih opravili Hubble in drugi observatoriji, ter meritvah kozmičnega mikrovalovnega ozadja, ki jih je izvedel ESA-jev satelit Planck. Več pogledov na relativistične curke bi lahko dodalo informacije za astronome, ki poskušajo rešiti uganko.

Sklic: “Optično superluminalno merjenje gibanja pri združitvi nevtronske zvezde GW170817” Kunal P. Mulay, J. Anderson in Wenbin Lu, 12. oktober 2022, dostopno Narava,
DOI: 10.1038/s41586-022-05145-7

Vesoljski teleskop Hubble Gre za projekt mednarodnega sodelovanja med Naso in Eso. Nasin center za vesoljske polete Goddard v Greenbeltu v Marylandu upravlja teleskop. Znanstveni inštitut za vesoljski teleskop (STScI) v Baltimoru v Marylandu izvaja Hubblove znanstvene operacije. STScI za Naso upravlja Konzorcij univerz za raziskave v astronomiji v Washingtonu, D.C.

READ  Dragon docks with ISS on SpaceX's 25th cargo mission

Mojca Andreja

Nagnjena je k apatiji. Nevidni raziskovalec. Vseživljenjski guru slanine. Potovalni odvisnik. Organizator. "

Related Posts

Dodaj odgovor

Vaš e-naslov ne bo objavljen.

Read also x