Исследователь из Арканзасского университета является частью команды астрономов, которые обнаружили вспышку рентгеновского излучения из галактики на расстоянии около 6,5 миллиардов световых лет, которая является результатом слияния двух нейтронных звёзд с образованием магнетара – звезды с чрезвычайно мощным магнитным полем. Основываясь на этом наблюдении, исследователи смогли рассчитать, что подобные слияния происходят примерно 20 раз в год в каждом регионе размером с куб со стороной в один миллиард световых лет.
Исследовательская группа, в состав которой входит Брет Лемер (Bret Lehmer), доцент кафедры физики в Университете Арканзаса, проанализировала данные рентгеновской обсерватории “Чандра” – главного рентгеновского телескопа НАСА.
Обзор Chandra Deep Field-South включает более 100 рентгеновских наблюдений одной области неба на протяжении более 16 лет. Это позволило собрать информацию о галактиках по всей Вселенной. Лемер, который работал с обсерваторией в течение 15 лет, сотрудничал с коллегами из Китая, Чили и Нидерландов, а также из Университета штата Пенсильвания и Университета штата Невада. Исследование было опубликовано в журнале Nature.
Нейтронная звезда –- это маленькая, очень плотная звезда, в среднем около 25 километров в диаметре. Нейтронные звезды образуются в результате коллапса звезды, достаточно массивной для образования сверхновой, но недостаточно массивной, чтобы стать чёрной дырой. Когда две нейтронные звезды сливаются, результирующее магнитное поле образовавшегося магнетара в 10 триллионов раз сильнее, чем у вашего кухонного магнита.
“Нейтронные звёзды таинственны, потому что вещество в них очень плотное и не похоже на то, что можно получить в лаборатории”, – пояснил Лемер. «У нас пока нет хорошего понимания физического состояния вещества в нейтронных звёздах.
Слияния с участием нейтронных звезд дают много уникальных данных, которые помогают исследователям больше узнать о природе самих нейтронных звёзд и о том, что происходит, когда они сталкиваются.
Предыдущее исследование слияния двух нейтронных звёзд, в котором для наблюдения использовались гравитационные волны и гамма-лучи, дало астрономам новое понимание этих объектов. Исследовательская группа использовала эту новую информацию для поиска закономерностей в рентгеновских данных обсерватории “Чандра”, которые соответствовали тому, что они узнали о слиянии нейтронных звёзд.
Исследователи обнаружили вспышку рентгеновских лучей в данных обзора Chandra Deep Field-South. После исключения других возможных источников рентгеновского излучения, они определили, что полученные сигналы являются результатом процесса слияния двух нейтронных звёзд, образовавших магнетар.
Ключевым доказательством является то, как сигнал менялся со временем. У него была яркая фаза, которая в определённый момент достигла пика, а затем спадала особым образом. Это именно то, что вы ожидаете от магнетара, который быстро теряет свое магнитное поле из-за излучения.
