Злиття нейтронних зірок викинуло джет, як здавалося, у семеро швидше за світло

Астрономи проаналізували данні від злиття бінарної нейтронної зірки та встановили, з якою насправді швидкістю з неї вирвалися джети.

У 2017 році була зареєстрована вибухова подія від злиття двох нейтронних зірок, названа GW170817.

Нейтронні зорі колапсували у чорну діру, потужна гравітація якої почала притягувати до себе матеріал. Цей матеріал сформував швидко обертовий диск, який породив джети, рухомі назовні від її полюсів. Ревучі джети врізалися у розширювану оболонку уламків вибуху та підхопили матеріал звідти.

Астрономи швидко націлили 70 обсерваторій по всьому світу та з космосу для спостереження у широкому діапазоні електромагнітного спектра за наслідками гравітаційно-хвильової події. Хоча космічний телескоп Габбла теж був направлений на GW170817 майже відразу після її виявлення, вченим знадобилося кілька років, щоб проаналізувати дані та скласти найповнішу картину.

Вимірювання "Габбла" показали, що джет рухався зі вдаваною швидкістю, що у сім разів перевищувала швидкість світла. Радіоспостереження (VLBI) показали, що пізніше джет сповільнився до вдаваної швидкості у чотири рази більше швидкості світла.

Насправді ніщо не може перевищити швидкість світла, тому цей "надсвітловий" рух є ілюзією.

Оскільки джет наближається до Землі майже зі швидкістю світла, то світло, яке він випромінює у більш пізній час, має пройти коротшу відстань. По суті, джет женеться за власним світлом. Насправді між вимірюваннями світла, яке випромінював джет, пройшло більше часу, ніж здається спостерігачеві. Це призводить до того, що швидкість об′єкта переоцінюється – у цьому випадку здається, що вона перевищує швидкість світла.

"Наш результат вказує на те, що джет рухався принаймні на 99,97% швидкості світла, коли він був запущений", – сказав Венбін Лу з Каліфорнійського університету в Берклі.

У недавно опублікованій у журналі Nature роботі ще більше обмежується кут, під яким ми спостерігаємо джет, і зміцнюється зв′язок між злиттям нейтронних зірок і короткочасними гамма-сплесками.

"Я вражений тим, що "Габбл" зміг дати нам такі точні вимірювання, які конкурують з точністю, досягнутою потужними радіотелескопами VLBI, розкиданими по всьому світу", – сказав Кунал П. Мулі з Каліфорнійського технологічного інституту в Пасадені, провідний автор роботи.

Дослідники зазначають, що ця робота прокладає шлях до точніших досліджень злиття нейтронних зірок, виявлених обсерваторіями гравітаційних хвиль LIGO, Virgo та KAGRA. За наявності достатньо великої вибірки протягом найближчих років, спостереження релятивістських джетів можуть стати ще одним напрямком дослідження швидкості розширення Всесвіту.

Як повідомлялося, в події GW170817 вперше було ідентифіковано важкий елемент, народжений від зіткнення нейронних зірок.

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.