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天文学家从遥远的恒星碰撞中发现了金色的光芒

  • 科学
  • 2019-08-28 13:59:19
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2017年8月17日,科学家首次直接观察到两颗中子星合并,创造了历史。这是在引力波和整个光谱范围内检测到的第一个宇宙事件,从伽马射线到无线电发射。

这种影响还产生了一种千瓦 - 一种涡轮增压爆炸,立即造成数百颗行星的黄金和白金价值。这些观察结果提供了第一个令人信服的证据,证明kilonovae产生了大量的重金属,这一发现早已被理论预测。天文学家怀疑地球上所有的金和铂都是由中子星碰撞时产生的古代千诺瓦而形成的。

根据2017年事件的数据,首先由激光干涉仪引力波观测台(LIGO)发现,天文学家开始调整他们对地球观测者应该如何看待千诺瓦的假设。由马里兰大学天文学系副研究员Eleonora Troja领导的一个小组重新检查了2016年8月发现的伽马射线爆发的数据,并发现了一个在最初观察期间未被注意到的千诺瓦的新证据。

美国国家航空航天局的Neil Gehrels Swift天文台开始追踪2016年的事件,名为GRB160821B,在检测到数分钟后。早期的捕获使得研究团队能够收集LIGO事件的千禧年观测所遗漏的新见解,这些事件直到最初碰撞后近12个小时才开始。Troja和她的同事们在2019年8月27日的“皇家天文学会月刊”杂志上报道了这些新发现。

“2016年的活动一开始非常令人兴奋。它在附近并且可以看到包括美国宇航局哈勃太空望远镜在内的所有主要望远镜。但它与我们的预测不符 - 我们预计红外发射会在几周内变得更亮更明亮, “特洛哈说,他还在美国宇航局戈达德太空飞行中心预约。“活动结束后十天,几乎没有任何信号。我们都非常失望。一年之后,LIGO事件发生了。我们用新的眼光看着我们的旧数据,并意识到我们确实在2016年抓到了一个千禧年。它两场比赛的红外数据具有相似的发光度和完全相同的时间尺度。“

这两个事件之间的相似之处表明2016年的千诺瓦也是两个中子星合并的结果。Kilonovae也可能来自黑洞和中子星的合并,但不知道这样的事件是否会在X射线,红外,无线电和光学观测中产生不同的特征。

根据Troja的说法,从2016年活动中收集的信息并没有像LIGO活动的观察结果那样详细。但是,LIGO事件记录中最初几个小时的覆盖范围揭示了对千诺瓦早期阶段的重要新见解。例如,团队第一次看到碰撞后仍然存在的新对象,这在LIGO事件数据中是不可见的。

“遗迹可能是一颗被高度磁化,超大质量的中子星,被称为磁星,在碰撞中幸存下来然后坍塌成黑洞,”Geoffrey Ryan说,他是UMD部门联合空间科学研究所(JSI)奖的博士后研究员天文学和研究论文的共同作者。“这很有意思,因为理论认为磁星应该减缓甚至停止重金属的产生,重金属是千诺瓦红外光特征的最终来源。我们的分析表明,重金属能以某种方式逃脱淬火的影响。残余的对象。“

Troja和她的同事计划应用他们学到的经验教训来重新评估过去的事件,同时改进他们对未来观察的方法。已经通过光学观察确定了许多候选事件,但Troja对具有强红外光特征的事件更感兴趣 - 这是重金属生产的指示器。

“来自这一事件的非常明亮的红外信号可以说是我们在遥远的宇宙中观察到的最清晰的千瓦,”Troja说。“我对千禧属性如何随着不同的祖先和最终遗留物而变化非常感兴趣。当我们观察到更多这些事件时,我们可能会发现在同一个家族中存在许多不同类型的千克虫,就像在许多不同类型的超新星。实时塑造我们的知识是如此令人兴奋。“

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