Учёные увидели идеальный взрыв в космосе

Идеальный взрыв
Идеальный взрыв в представлении художника. Авторы и права: Albert Sneppen.

Когда нейтронные звёзды сталкиваются, они производят взрыв, который имеет форму идеальной сферы. Хотя то, как это возможно, до сих пор остаётся загадкой, открытие может дать новый ключ к фундаментальной физике и измерению возраста Вселенной. Идеальный взрыв был обнаружен астрофизиками из Копенгагенского университета.

Килоновые – гигантские взрывы, происходящие, когда две нейтронные звезды вращаясь друг вокруг друга в конечном итоге сталкиваются, – ответственны за создание как больших, так и малых вещей во Вселенной, от чёрных дыр до атомов в золотом кольце на вашем пальце и йода в наших телах. Они порождают самые экстремальные физические условия во Вселенной, и именно в этих экстремальных условиях Вселенная создаёт самые тяжёлые элементы периодической таблицы, такие как золото, платина и уран.

Но мы ещё многого не знаем об этом катастрофическом явлении. Когда в 2017 году на расстоянии 140 миллионов световых лет от нас была обнаружена килоновая, учёные впервые смогли собрать подробные данные. Исследователи со всего мира до сих пор интерпретируют данные этого колоссального взрыва, в том числе Альберт Снеппен и Дарах Уотсон из Копенгагенского университета, которые сделали удивительное открытие.

Их анализ был проведён на данных о килоновой AT2017gfo за 2017 год. Эти данные представляют собой информацию в ультрафиолетовом, оптическом и инфракрасном диапазонах света от спектрографа X-shooter на Очень Большом Телескопе в Европейской южной обсерватории в сочетании с предыдущим анализом гравитационных волн, а также данные космического телескопа “Хаббл”.

“У вас есть две сверхкомпактные звезды, которые вращаются друг вокруг друга со скоростью 100 оборотов в секунду, а затем они сталкиваются. Наша интуиция и все предыдущие модели говорят, что облако взрыва, созданное столкновением, должно иметь сплющенную и довольно асимметричную форму”, – говорит Альберт Снеппен.

Вот почему он и его коллеги-исследователи с удивлением обнаружили, что это совсем не так для килоновой 2017 года. Граница материала, образовавшегося после взрыва полностью симметрична и имеет форму, близкую к идеальной сфере.

“Никто не ожидал, что взрыв будет выглядеть именно так. Нет никакого смысла в том, что он сферический, как шар. Но наши расчёты ясно показывают, что это так”, – говорит Дарах Уотсон, доцент Института Нильса Бора.

Загадочный идеальный взрыв

Но как килоновая может быть сферической – настоящая загадка. По мнению исследователей, в игре должна быть неожиданная физика.

“Наиболее вероятный способ сделать взрыв сферическим – это выбросить огромное количество энергии из центра взрыва и сгладить форму, которая в противном случае была бы асимметричной. Таким образом, сферическая форма говорит нам о том, что, вероятно, существует много энергии в центре события”, – говорит Альберт Снеппен.

Когда нейтронные звёзды сталкиваются, они ненадолго объединяются в единую сверхмассивную нейтронную звезду, которая затем коллапсирует в чёрную дыру. Исследователи предполагают, что именно в этом и скрыта большая часть тайны.

Возможно, своего рода “магнитная бомба” создаётся в тот момент, когда энергия огромного магнитного поля гипермассивной нейтронной звезды высвобождается, после чего звезда коллапсирует в чёрную дыру. В этом случае рождение чёрной дыры может быть очень энергичным, что и создаёт идеальный взрыв в космосе.

Однако эта теория не объясняет другой аспект открытия исследователей. В соответствии с предыдущими моделями, все произведённые элементы тяжелее железа, чрезвычайно тяжёлые элементы, такие как золото или уран, должны образовываться в разных местах килоновой. Исследователи, с другой стороны, обнаруживают только более лёгкие элементы, и они равномерно распределены в пространстве.

Оставьте комментарий