Още през март астрономите насочиха космическия телескоп Хъбъл в далечна точка в космоса, където се сблъскаха две неутронни звезди. Използвайки гигантското око на Хъбъл, те се взираха в това далечно място в продължение на 7 часа, 28 минути и 32 секунди в течение на шест от орбитите на телескопа около Земята. Това беше най-дългата експозиция, правена някога от мястото на сблъсъка, което астрономите наричат "най-дълбокото" изображение. Но техният изстрел, направен повече от 19 месеца след като светлината от сблъсъка достигна Земята, не взе никакви остатъци от сливането на неутронна звезда. И това е страхотна новина.
Тази история започна с колебание на 17 август 2017 г. Гравитационната вълна, изминала 130 милиона светлинни години в космоса, се срази с лазерите в Лазерния интерферометър Гравитационна вълнова обсерватория (LIGO), гравитационния вълнов детектор, който обхваща земно кълбо. Този сигнал последва модел, който казва на изследователите, че е резултат от сливането на две неутронни звезди - първото сливане на неутронна звезда, открито някога. Детекторите на гравитационните вълни не могат да разберат от каква посока идва една вълна, но веднага след като сигналът пристигна, астрономите по целия свят се насочиха в действие, преследвайки нощното небе за източника на взрива. Скоро го откриха: точка в покрайнините на галактика, известна като NGC4993, се беше запалила с „кинонова“ на сблъсъка - масивна експлозия, която хвърля бързо разпадащи се радиоактивни материали в космоса при блестящ светлинен дисплей.
Няколко седмици по-късно NGC4993 премина зад слънцето и не се появи отново до около 100 дни след първия признак на сблъсъка. В този момент килоновата бе избледняла, разкривайки „последващото сияние“ на сливането на неутронна звезда - по-слабо, но по-дълготрайно явление. Между декември 2017 г. и декември 2018 г. астрономите използваха Хъбъл, за да наблюдават последващото сияние 10 пъти, докато той бавно избледнява. Това най-ново изображение обаче, което не показва видими следи или други признаци на сблъсъка, може да бъде най-важното досега.
„Успяхме да направим наистина точно изображение и това ни помогна да погледнем назад към 10-те предишни изображения и да направим наистина точна времева серия“, казва Вен-фай Фонг, астроном от Северозападния университет, който ръководи това последно усилие за изобразяване.
Тази "времева серия" възлиза на 10 ясни снимки на последващото светене, развиващо се във времето. Последното изображение от поредицата, показващо тази точка в пространството, без следа, им позволи да се върнат към по-ранните изображения и да извадят светлината от всички околни звезди. С отстранената звездна светлина изследователите бяха оставени безпрецедентни, изключително подробни снимки на формата и развитието на последващото светене във времето.
Картината, която се появи, не прилича на нещо, което щяхме да видим, ако погледнем нагоре в нощното небе само с очи, каза Фонг пред Live Science.
"Когато две неутронни звезди се сливат, те образуват някакъв тежък обект - или масивна неутронна звезда, или лека черна дупка - и те се въртят много бързо. И материал се изхвърля по протежение на полюсите", каза тя.
Този материал излита с мехурни скорости в две колони, едната насочена нагоре от южния полюс и една от северната, каза тя. Когато се отдалечава от мястото на сблъсъка, той се блъска срещу прах и други междузвездни космически отломки, прехвърляйки част от кинетичната си енергия и превръщайки този междузвезден материал да свети. Енергиите, които участват са интензивни, каза Фонг. Ако това се случваше в нашата Слънчева система, това далеч ще засенчи слънцето ни.
Голяма част от това вече беше известно от по-ранни теоретични проучвания и наблюдения на последващото сияние, но истинското значение на работата на Фонг за астрономите е, че той разкрива контекста, в който се е случил първоначалният сблъсък.
"Това е хубаво произведение. Тя показва това, за което сме подозирали в работата си от по-ранни наблюдения на Хъбъл", казва Джоузеф Лиман, астроном от Университета на Уоруик в Англия, който ръководи по-ранно проучване на последващото светене. "Бинарната неутронна звезда не се е сляла вътре в кълбовиден клъстер."
Глобуларните клъстери са региони на пространството, плътни със звезди, заяви Лиман, който не участва в новите усилия, заяви Live Science. Нейтронните звезди са рядкост, а бинарните неутронни звезди или двойки неутронни звезди, които обикалят около себе си, са дори по-редки. Още в началото астрономите подозираха, че сливането на двоични звезди от неутронни звезди най-вероятно ще се появи в региони на Космоса, където звездите са плътно струпани и се люлеят една около друга. Лайман и неговите колеги, анализирайки тези по-ранни данни на Хъбъл, разкриха някои доказателства, които може да не са така. Образът на Фонг показа, че няма кълбовиден клъстер, който изглежда потвърждава, че поне в този случай сблъсъкът на неутронна звезда не се нуждае от плътно струпване на звезди, за да се образува.
Важна причина за изучаването на тези последващи светила, каза Фонг, е, че това може да ни помогне да разберем кратки изблици на гама-лъчи - мистериозни взривове на гама-лъчи, които астрономите понякога откриват в космоса.
„Смятаме, че тези експлозии може да са две неутронни звезди, които се сливат“, каза тя.
Разликата в тези случаи (освен астрономите, които не откриват гравитационни вълни, които биха потвърдили естеството им) е ъгълът на сливанията към Земята.
Земята имаше страничен изглед на последващото светене на това сливане, каза Фонг. Трябва да видим как светлината се увеличава и след това с времето избледнява.
Но когато се случват кратки изблици на гама-лъчи, тя каза: „Все едно гледаш надолу по цевта на огъншоу“.
Според нея един от струите за бягство от материята е насочен към Земята. Затова първо виждаме светлината от най-бързо движещите се частици, пътуващи със значителна част от светлинната скорост, като кратка светкавица на гама-лъчи. Тогава точката на светлината бавно ще избледнее, когато бавно движещите се частици достигнат Земята и станат видими.
Тази нова книга, която ще бъде публикувана в Astrophysical Journal Letters, не потвърждава тази теория. Но тя предлага на изследователите повече материал, отколкото досега са имали за изучаване на последващото слепване на неутронна звезда.
"Това е добра реклама за значението на Хъбъл в разбирането на тези изключително слаби системи", каза Лайман, "и дава улики за това какви допълнителни възможности ще бъдат осигурени", масовият наследник на Хъбъл, който се планира да бъде разположен през 2021 г. ,
Бележка на редактора: Тази история е коригирана в 12:20 ч. EST в петък, 13 септември, за премахване на изявление, че нито един гама лъчи никога не е бил пряко свързан с сливане на неутронна звезда. Слаб душ от гама лъчи беше свързан със сливането GW170817.
