تصادم نجم نيوتروني: لكن لا يوجد انتهاك نظرية

أوضح R tsel الشفق التالي غير النموذجي للاندماج

وفقًا للنظرية الشائعة ، ينتج عن تصادم نجم نيوتروني نفاثة - ولكن يبدو أن هذا مفقود في GW170817. © NSF / LIGO / جامعة ولاية سونوما ، أ. Simonnet / CC-by-sa 4.0
قراءة بصوت عال

الإغاثة بين علماء الفلك: يبدو أن النظريات حول تصادمات نجم النيوترون وتوهجها صحيحة. بعد كل شيء ، على عكس الملاحظات الأولى ، تم إنشاء طائرة فائق السرعة من الجسيمات والإشعاع بعد تصادم صيف 2017 ، كما تظهر الملاحظات باستخدام التلسكوبات الراديوية. وبالتالي ، فإن مثل هذه الاصطدامات وطائراتهم يمكن أن تكون أيضًا سبب انفجارات أشعة جاما القصيرة ، وفقًا لما قاله الباحثون في مجلة "Nature".

عندما استولى علماء الفلك على موجات الجاذبية لتصادم نجم نيوتروني لأول مرة في أغسطس 2017 ، كان هذا بمثابة إحساس ، لكنه كان أيضًا لغزًا. لقد بدا أن الشفق الكوني يتناقض مع السيناريوهات الشائعة. بدلاً من الطائرات عالية الطاقة من جزيئات فائقة السرعة والإشعاع ، يبدو أن الحدث المعمد أنتج فقط إشعاعًا منتشرًا ومبعثرًا.

وهذا موجود

هل النظرية خاطئة؟ على ما يبدو لا ، كما تكشف بيانات رصد جديدة من شبكة من التلسكوبات الإذاعية الأمريكية. سجلت مقاريب التداخل ذي خط الأساس الطويل جداً (VLBI) توهج الموجة الراديوية بعد 75 و 230 يومًا من تصادم نجم النيوترون. في هذه البيانات ، قام كونال مولي من المرصد الوطني لعلم الفلك الراديوي (NRAO) وفريقه مرة أخرى بالبحث عن أدلة على وجود طائرة.

النتيجة: أدى تصادم نجم النيوترون إلى نفاثة ضيقة وسريعة للغاية. يقول مؤلف مشارك آدم ديلر من جامعة سوينبورن للتكنولوجيا: "بناءً على تحليلنا ، فإن هذه الطائرة ضيقة للغاية ، لا يزيد عرضها عن خمس درجات ، وتبعد حوالي 20 درجة عن الأرض". "كنا محظوظين بما فيه الكفاية لرؤية هذه الطائرة. في زاوية أكبر ، كان الراديو ضعيفًا للغاية لا يمكن اكتشافه. "

زنن في الملاحظة ، غطت الطائرة سنتين ضوئيتين ، لكنه كان سيكون أسرع من الضوء. السبب هو وهم فلكي. © D. Berry، O. Gottlieb، K. Mooley، G. Hallinan، NRAO / AUI / NSF

الشرنقة الأولى ، ثم النفاثة superluminal

يستنتج علماء الفلك من بياناتهم أنه في الستين يومًا الأولى بعد تصادم نجم النيوترون ، كانت الطائرة قد انحرفت بالفعل وابتلعت جزئيًا بواسطة شرنقة دودة كما حدث في وقت سابق الملاحظات المقبولة. ولكن بعد ذلك اخترقت الطائرة شرنقة وهيمنت منذ ذلك الحين على الانبعاثات الإشعاعية للحدث. عرض

أوضح التحليل الأوثق أن المواد الموجودة في هذه الطائرة يجب أن تندفع إلى الفضاء بأكثر من 97 في المائة من سرعة الضوء. وهذا يخلق تأثيرًا خاصًا ، ما يسمى بالحركة السطحية: "إننا نقيس حركة النفاثة التي تبدو أسرع أربع مرات من الضوء" ، يوضح مولي. "يأتي هذا الوهم عندما تشير الطائرة مباشرة إلى الأرض وتتسارع المادة الموجودة فيها بالقرب من سرعة الضوء."

السيناريو: أولاً ، قام شرنقة Tr mmer بكبح الطائرة ، ثم اخترق هذا الحاجز. صوفيا دانييلو ، NRAO / AUI / NSF

Gammablitz على جيت باس؟

ولكن هذا يعني أن النظرية الشائعة المتمثلة في أن تصادمات النجوم النيوترونية تنتج نفاثات فائقة السرعة صحيحة. ولكن هذا يمكن أن يؤكد فرضية أخرى لعلماء الفلك - أن مثل هذه التصادمات هي سبب انفجار أشعة جاما القصيرة. وفقًا لذلك ، تحدث أقل من ثانيتين من انفجار غاما المستمر عندما تلامس النفاثة عالية الطاقة من تصادم نجم نيوتروني أرضنا.

يبدو أن الدليل الحالي على النفاثة الفائقة السرعة GW170817 تؤكد هذه الفرضية الآن. على الرغم من عدم تسجيل فلاش أشعة جاما نموذجي في هذه الحالة لأن الزاوية على الأرض كانت كبيرة جدًا. ومع ذلك ، ووفقًا لحسابات الباحثين ، فإن ما بين ثلاثة وثلاثين في المائة من جميع تصادمات النجوم النيوترونية قد تنتج مثل هذه الطائرات. يقول علماء الفلك: "مقابل كل انفجار قصير لأشعة جاما يصل إلى الأرض ، هناك حوالي ألف حدث من هذا القبيل تنطلق منه طائرات عالية الطاقة بعيداً عنا". (Nature، 2018؛ doi: 10.1038 / s41586-018-0486-3)

(المرصد الوطني لعلم الفلك الراديوي ، 06.09.2018 - NPO)