Ученым удалось стать свидетелями «идеального взрыва». Слияние нейтронных звезд создает сферический космический взрыв. Взрыв, называемый килоновой, создал быстро расширяющийся огненный шар из светящейся материи, прежде чем схлопнуться, образовав черную дыру.
Астрономы наблюдали то, что могло бы быть «идеальным взрывом», колоссальным и совершенно сферическим взрывом, вызванным слиянием двух очень плотных остатков звезд, называемых нейтронными звездами, незадолго до того, как объединенное образование схлопнулось, образовав черную дыру.
Как сообщает Reuters, исследователи в среду впервые описали контуры типа взрыва, называемого килоновой, который возникает при слиянии нейтронных звезд. Быстро расширяющийся огненный шар из светящейся материи, который они подробно описали, превзошел их ожидания.
Две нейтронные звезды, совокупная масса которых примерно в 2,7 раза превышает массу нашего Солнца, вращались вокруг друг друга в течение миллиардов лет, прежде чем столкнуться на высоких скоростях и взорваться. Это произошло в галактике под названием NGC 4993, расположенной примерно в 140-150 миллионах световых лет от Земли в направлении созвездия Гидры. Световой год - это расстояние, которое свет проходит за год – 9,5 трлн км.
Существование взрывов килоновых было предложено в 1974 году и подтверждено в 2013 году, но как они выглядели, было неизвестно до тех пор, пока этот взрыв не был обнаружен в 2017 году и интенсивно изучен.
«Это идеальный взрыв в нескольких отношениях. Это красиво, как эстетически, в простоте формы, так и по своему физическому значению», - рассказывает астрофизик Альберт Снеппен из Центра Cosmic Dawn в Копенгагене, ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Nature.
«Эстетически цвета, излучаемые килоновой, в буквальном смысле похожи на солнце – за исключением, конечно, того, что площадь поверхности в несколько сотен миллионов раз больше. Физически этот сферический взрыв содержит в себе экстраординарную физику, лежащую в основе этого слияния», - добавил Снеппен.
Исследователи ожидали, что взрыв, возможно, будет выглядеть как сплющенный диск – колоссальный светящийся космический блин, возможно, с вытекающей из него струей вещества.
«Честно говоря, мы действительно возвращаемся с этим к чертежной доске», - говорит астрофизик Центра Cosmic Dawn и соавтор исследования Дарах Уотсон.
«Учитывая экстремальный характер физических условий – гораздо более экстремальных, чем, например, ядерный взрыв, с плотностями, превышающими атомное ядро, температурами в миллиарды градусов и магнитными полями, достаточно сильными, чтобы исказить формы атомов – здесь вполне может быть фундаментальная физика, которую мы пока не понимаем», – добавляет Уотсон.
Как отмечает Reuters, килоновая была изучена с помощью телескопа Европейской Южной обсерватории, расположенного в Чили.
Две нейтронные звезды начали свою жизнь как массивные обычные звезды в двухзвездной системе, называемой двойной. Каждая из них взорвалась и разрушилась после того, как закончилось топливо, оставив после себя небольшое и плотное ядро диаметром около 20 км, но обладающее большей массой, чем солнце.
Очень постепенно они сближались друг с другом, вращаясь по орбите с большой скоростью. Каждая из них была растянута и разорвана на части в последние секунды перед слиянием из-за силы гравитационного поля другого. Их внутренние части столкнулись примерно на 25% скорости света, создав самые интенсивные магнитные поля во Вселенной. Взрыв высвободил светимость около миллиарда солнц на несколько дней.
Эти две звезды на короткое время образовали единую массивную нейтронную звезду, которая затем схлопнулась, образовав черную дыру, еще более плотный объект с такой сильной гравитацией, что даже свет не может вырваться наружу.
Внешние части нейтронных звезд, тем временем, были вытянуты в длинные ленты, а некоторое количество материала выброшено в космос, рассказывает Reuters.
Исследователи предложили несколько гипотез для объяснения сферической формы взрыва, включая энергию, высвобожденную огромным магнитным полем короткоживущей одиночной нейтронной звезды, или роль загадочных частиц, называемых нейтрино.
«Это в корне удивительно и представляет собой захватывающую задачу для любых теоретиков и специалистов по численному моделированию”, – говорит Снеппен. – Игра началась».
Подпишитесь на Telegram "МК": еще больше эксклюзивов и видео!
Автор: Андрей Яшлавский