Астрономы обнаружили, что взрыв, сопровождающий столкновение двух нейтронных звезд, имеет сферическую форму. Это открытие поможет понять фундаментальную физику процессов, которые происходят в космосе, и даже уточнить возраст Вселенной. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Когда две нейтронные звезды вращаются вокруг друг друга и потом сталкиваются, происходят гигантские взрывы — килоновые. В результате реакций, сопровождающих эти события, появляются тяжелые химические элементы и, например, черные дыры. Долгое время килоновые оставались загадкой. Впервые ученые смогли получить данные о них лишь в 2017 году, когда взрыв килоновой был зафиксирован на расстоянии 140 миллионов световых лет от нас. До сих пор ученые продолжают исследовать это событие.
Ранее исследователи считали, что взрыв килоновой должен быть асимметричным и иметь сплющенную форму. Однако на деле все совсем не так. Взрыв килоновой 2017 года имеет почти идеальную форму шара. Ученые утверждают, что это очень странно.
«Наиболее вероятный способ сделать взрыв сферическим — это если огромное количество энергии вырывается из центра взрыва и сглаживает форму, которая в противном случае была бы асимметричной. Таким образом, сферическая форма говорит нам о том, что, вероятно, в центре столкновения случился мощнейший выброс энергии», — рассказал Альберт Снеппен из Института Нильса Бора.
Когда две нейтронные звезды сталкиваются, они ненадолго объединяются в одну сверхмассивную нейтронную звезду. А потом она коллапсирует в черную дыру. «Возможно, своего рода "магнитная бомба" создается в тот момент, когда звезда коллапсирует в черную дыру и энергия огромного магнитного поля гипермассивной нейтронной звезды высвобождается. Это может привести к более сферическому распределению вещества при взрыве», — отметил Дарах Уотсон из Института Нильса Бора.
Однако это предположение упускает другой аспект открытия исследователей. Все сверхтяжелые элементы, которые производит килоновая, должны разлетаться в разных направлениях. Только вот ученые обнаружили лишь более легкие элементы, равномерно распределенные в пространстве.
Вероятно, дело в нейтрино. Об этой загадочной элементарной частице ученым еще многое неизвестно, но одно они знают точно: она может превращать нейтроны в протоны и электроны и, следовательно, создавать более легкие элементы.
Кроме того, форму килоновых необходимо знать и потому, что с ее помощью можно понять возраст Вселенной. Такие взрывы могут представлять из себя новую космическую линейку: если они яркие и в основном сферические и мы знаем расстояние, на котором они находятся от нас, то с помощью «лестницы космических расстояний» можно узнать скорость расширения Вселенной, что позволит понять ее возраст. При этом форма килоновых играет здесь очень важную роль, ведь излучение несферического объекта при разных углах будет разным. Это сильно исказит расчеты.
Исследователи надеются, что в будущем получат данные от большего количества килоновых — например, с помощью обсерватории LIGO.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
