Astronomer har nyligen haft turen att observera en fantastisk kollision mellan två neutronstjärnor. Men vad som hände efter att fortfarande förvirra vetenskapen.
I augusti i år såg astronomer när två neutronstjärnor slogs samman med varandra och producerade gravitationsvågor och en enorm explosion. Då förstod forskare inte helt vad som bildades som ett resultat: en kolossal neutronstjärna, ett svart hål eller något annat.
Yun-Wei Yu vid Central China Normal University och Zi-Gao Dai vid Nanjing University i Kina simulerade denna explosion (den så kallade kilonowa), som i verkligheten kan pågå från flera veckor till flera månader. Enligt deras beräkningar bör en, men mycket stor neutronstjärna förbli vid kollisionsplatsen.
Kollision av neutronstjärnor: hur det händer
Det finns tre huvudteorier om vad som kan hända i en kollision som denna. I det första fallet bildas ett svart hål; i den andra erhålls en neutronstjärna, som lever i bara några millisekunder, varefter den förvandlas antingen till ett svart hål eller till det tredje alternativet - en stabil neutronstjärna. Om allt i det här fallet gick enligt det tredje scenariot, hade astronomer turen att observera den största neutronstjärnan som någonsin upptäckts.
De gravitationsvågor som forskare har observerat med LIGO kommer inte att kunna klargöra situationen. Men här kommer kilonova till hjälp för forskare.
Eftersom neutronstjärnor ursprungligen roterar i en spiral kan de accelerera till ungefär 1/3 av ljusets hastighet, förklarar Edo Berger från Harvard University. När två sådana stjärnor kolliderar och blir en, behåller objektet denna fart och, som ett resultat, roterar otroligt snabbt. I processen avger en enorm stjärna energi, som antingen accelererar processen ytterligare, eller tvärtom saktar ner den. Om en neutronstjärna saktar ner till tröskelgränsen kommer den oundvikligen att starta en spontan process för att förvandlas till ett svart hål. Den exakta massan vid vilken en himmelsk kropp kollapsar är fortfarande okänd - det är bara klart att stjärnan måste vara kolossal.
Kampanjvideo:
Jordens synvinkel
Således kan astronomer bara observera kilonova. En ökning av nivån på utstrålad energi kommer att innebära att de två stjärnorna framgångsrikt har sammanfogats till en.”För en neutronstjärna är en kilonova en strålning av energi i olika riktningar, medan det för ett svart hål bara är en kraftfull puls i en riktning, en typ av” jetström som kommer att orsaka en märkbar gammastrålning”, säger Berger.
Nu skiljer sig forskarnas åsikter. Yu och Dai är övertygade om att deras matematiska modell är korrekt och att en enorm neutronstjärna bildades som ett resultat. Berger pekar i sin tur på en kraftig gammastrålspuls och är övertygad om att kollisionen ledde till att ett nytt svart hål uppstod. Dessutom konstaterar han att energistigningen i de kinesiska forskarnas modell överskuggar själva explosionen, som astronomer observerade med teleskop.
Situationen bör lösas under de närmaste veckorna. Om tidigare alla teorier baserades på hypoteser, behöver forskare nu bara dechiffrera de faktiska uppgifterna och äntligen ta reda på vad som hände som ett resultat av en sådan fenomenal katastrof.
Vasily Makarov