Segnali da una magnifica fusione di stelle di neutroni

Segnali da una magnifica fusione di stelle di neutroni

Otto mesi fa, il rilevamento delle onde gravitazionali dalla fusione di una doppia stella di neutroni consentiva agli scienziati di osservare uno degli eventi più energetici dell'universo. La ricerca è iniziata con una emissione radio da una fusione, denominata GW170817, che è stata notata due settimane dopo l'evento di agosto. Ora l'emissione radio inizia a svanire.

È importante capire che cosa esattamente i fisici sono riusciti a ottenere quando rilevano le onde gravitazionali e le radiazioni elettromagnetiche dallo stesso oggetto:

  • conferma la predizione della teoria generale della relatività (le onde gravitazionali si muovono alla velocità della luce).
  • per chiarire il comportamento della materia sotto compressione è più forte rispetto al nucleo di un atomo.
  • spiega dove viene creata una certa parte di oro (e altri elementi pesanti) nello spazio.
  • Inizia a risolvere un mistero di 10 anni su ciò che causa brevi esplosioni di raggi gamma.

Osservazione di una fusione

I grandi radiotelescopi, come il Compact Array of Telescopes of Australia e il Very Large Antenna Lattice (USA), sono progettati per la ricerca di raggi EM con una lunghezza d'onda da centimetri a metri.

Segnali da una magnifica fusione di stelle di neutroni

Osservazione radio GW170817 da due telescopi. L'oggetto luminoso centrale è la galassia ospite NGC 4993. Il punto luminoso più piccolo all'incrocio è la fusione di stelle di neutroni

A differenza della luce visibile, le onde radio attraversano lo spazio quasi senza interruzioni. Pertanto, sono visti, sia di giorno che di notte. Le onde radio rilevate viaggiarono a 130 milioni di anni luce dalla galassia NGC 4993. Quando due stelle di neutroni si sono scontrate, è stato rilasciato uno scoppio di raggi gamma, che è stato trovato dal satellite Fermi in 1.74 secondi dopo le onde gravitazionali. Per 12 ore, gli astronomi hanno registrato un segnale luminoso e sbiadito nella luce visibile. Questo doveva provenire dal materiale di una stella di neutroni proiettata al 50% della velocità della luce.

Cronologia della serie di telescopi compatti dell'Australia CSIRO

In una collisione, due stelle di neutroni formano un nuovo oggetto con una massa leggermente più piccola. Molto probabilmente, qui siamo di fronte a un buco nero.

Che cosa segnalano le onde radio?

Le onde radio si formano durante l'accelerazione degli elettroni nei campi magnetici. Questo accade sui fronti di impatto dello spazio, dato che il materiale proveniente dalle esplosioni stellari taglia il materiale attorno ad esso. Si chiama medium interstellare, ed è 10 quintilioni di volte inferiore alla densità dell'aria terrestre (quasi vuoto). La natura delle onde radio parla molto dell'impatto.

La simulazione della fusione di stelle di neutroni porta a un deflusso di shock - bozzolo. Questa è la migliore spiegazione di onde radio, raggi gamma e raggi X in GW170817

Cosa è successo durante l'esplosione?

I dettagli non sono ancora chiari, ma esiste la possibilità che si sia formato un getto in GW170817. Ciò è dovuto alla scomparsa osservata delle emissioni radio. Cioè, l'esplosione non è stata una classica esplosione di raggi gamma con getti relativistici, ma un "bozzolo" di materiale che è scoppiato dall'esplosione.

Segnali da una magnifica fusione di stelle di neutroni

Modelli di ciò che può accadere durante una fusione. I dati mostrano che l'opzione di sinistra è meno probabile. Il bozzolo destro funziona meglio

Da dove viene il materiale?

Il materiale espulso dalle stelle di neutroni si muoveva ad una velocità del 50% della velocità della luce. Cosa succede se il jet rilasciato in seguito ha raggiunto il 99,99%? Poteva far esplodere una bolla nelle emissioni, costringendolo a muoversi più velocemente (forse il 90% della velocità della luce).

Addio (per ora)

Dopo 8 mesi di monitoraggio del GW170817, è diventato chiaro che questo fenomeno era diverso da tutto ciò che era stato osservato prima.

Segnali da una magnifica fusione di stelle di neutroni

Le osservazioni radio della fusione di stelle di neutroni mostrano attenuazione

Ora le onde radio scompaiono, ma gli scienziati non hanno messo fine. La maggior parte dei modelli mostra un bagliore a lungo termine, pertanto il GW170817 potrebbe apparire in pochi mesi o anni. All'inizio del 2019, l'osservatorio LIGO dovrebbe iniziare ulteriori ricerche.

Commenti (0)
Ricerca