17 августа 2017 года детектор LIGO протравил гравитационные волны от слияния двух нейтронных звезд . Этот синтез излучал энергию в электромагнитном спектре , свет, который мы можем видеть сегодня. Нейтронные звезды — это невероятно плотные объекты с массами, превышающими наше Солнце, размером с небольшой город. Эти экстремальные условия позволяют ученым изучать гравитацию и материю в беспрецедентных для Вселенной условиях.
Важное открытие в 2017 году объединило несколько кусочков головоломки о том, что происходит во время и после присоединения. Однако одна деталь остается неуловимой: что остается после слияния?
В недавней статье в General Relativity and Gravitation Нихил Сарин и Пол Ласки, два исследователя OzGrav из Университета Монаша, делают обзор нашего понимания последствий слияния двух нейтронных звезд. В частности, они исследуют различные результаты и их наблюдательные сигнатуры.
Судьба такого остатка зависит от массы двух сливающихся нейтронных звезд и максимальной массы, которую может удержать нейтронная звезда, прежде чем коллапсирует, образуя черную дыру .. Этот порог массы в настоящее время неизвестен и зависит от того, как ядерная материя ведет себя в этих экстремальных условиях. Если масса остатка меньше этого порога, то остаток представляет собой нейтронную звезду, которая будет жить вечно, производя электромагнитное излучение и гравитационные волны. Однако, если масса остатка больше, чем максимальный порог массы, есть две возможности: если масса остатка на 20% больше, чем максимальный порог, он будет существовать как нейтронная звезда в течение сотен или тысяч секунд, прежде чем схлопнется. черная дыра. Более тяжелые обломки будут существовать менее секунды, прежде чем рухнут, образуя черные дыры.
Наблюдения за другими нейтронными звездами в нашей галактике и ряд ограничений на поведение ядерной материи позволяют предположить, что максимальный порог массы, при котором нейтронная звезда может избежать коллапса в черную дыру, вероятно, составляет около 2,3 массы Солнца. Если этот порог верен, это означает, что многие сливающиеся двойные системы нейтронных звезд образуют более массивные остатки нейтронных звезд, которые существуют по крайней мере какое-то время. Понимание поведения и эволюции этих объектов даст бесчисленное количество информации о поведении ядерной материи и загробной жизни звезд более массивных, чем наше Солнце.