» » » » » Undele gravitaționale indică formarea unei găuri negre din ciocnirea a două stele neutronice

Undele gravitaționale indică formarea unei găuri negre din ciocnirea a două stele neutronice

Coliziunea celor două stele neutronice (Coliziunea celor două stele neutronice. Credit imagine: CXC/M. Weiss; X-ray: NASA/CXC/Trinity University/D. Pooley et al.)

Fuziunea spectaculoasă a două stele neutronice care au generat unde gravitaționale anunțate în toamna se pare că au dus la altceva: au născut o gaură neagră. Această nouă gaură neagră ar fi cea mai mică gaură neagră cu masă găsită vreodată.

Un studiu recent a analizat datele de la observatorul de radiații X de la NASA obținute la detectarea undelor gravitaționale de către Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO) și razele gamma de către misiunea Fermi a NASA, pe 17 august 2017.

În timp ce aproape fiecare telescop la dispoziția astronomilor profesioniști a observat această sursă, cunoscută oficial ca GW170817, razele X din Chandra sunt critice pentru înțelegerea a ceea ce s-a întâmplat după ce cele două stele de neutroni s-au ciocnit.

Din datele LIGO, astronomii au o bună estimare că masa obiectului rezultat din fuziunea dintre stelele neutronice este de aproximativ 2,7 ori mai mare decât masa Soarelui. Acest lucru sugerează că este vorba de cea mai masivă stea neutronică găsită vreodată sau cea mai mică gaură neagră cu masă observată vreodată.

„Stelele neutronice și găurile negre sunt obiecte cosmice misterioase, am studiat multe dintre ele în tot Universul folosind telescoape ca Chandra”, a spus Dave Pooley de la Universitatea Trinity din San Antonio, Texas, care a condus studiul. „Asta inseamna ca avem date si teorii despre modul in care ne asteptam ca astfel de obiecte să se comporte în raze X”.

Dacă stelele neutronice s-au îmbinat și au format o stea mai grea neutronică, atunci astronomii ar aștepta să se rotească rapid și să genereze un câmp magnetic foarte puternic. Acest lucru, la rândul său, ar fi creat un roi de particule de energie înaltă care ar duce la emisii de raze X strălucitoare. În schimb, datele Chandra arată niveluri de raze X care sunt cu un factor de câteva zeci până la câteva sute de ori mai scăzute decât se aștepta pentru o stea neutronică în rotație rapidă și care a fuzionat cu particulele de energie înaltă, rezultând că este vorba de fapt de o gaură neagră probabil nou formată.

Dacă se confirmă, acest rezultat arată că o modalitate de apariție a unei găuri negre poate fi uneori complicată. În cazul lui GW170817, ar fi necesitat două explozii de supernove care au lăsat în urmă două stele neutronice într-o orbită suficient de strânsă pentru ca radiația de unde gravitaționale să aducă stelele neutronice împreună.

„S-ar putea să fi răspuns la una dintre întrebările fundamentale despre acest eveniment uimitor: ce a fost acolo?”, A declarat co-autorul Pawan Kumar de la Universitatea din Texas, la Austin. „Astronomii au suspectat de mult timp că fuziunile cu stele neutronice ar forma o gaură neagră și ar produce jeturi de radiații, dar noi nu aveam un caz evident pentru asta până acum”.

Imediat după eveniment nu s-a reușit să se detecteze o sursă, însă observațiile ulterioare, la 9, 15 și 16 zile după eveniment, au avut succes. Sursa s-a ascuns curând după Soare, însă s-au observat și alte radiații la Chandra la aproximativ 110 zile de la eveniment, urmate de o intensitate a razelor X comparabile după aproximativ 160 de zile.

Prin compararea observațiilor, Pooley și colaboratorii explică emisiile observate de raze X ca fiind datorate în întregime undei de șoc – asemănător unui boom sonic de la un avion supersonic – de la fuziune. Nu există semnale de raze X rezultate dintr-o stea neutronică.

Afirmațiile echipei Pooley pot fi testate prin viitoare observații cu raze X și radio. Dacă rzultatul coliziunii se dovedește a fi o stea neutronică cu un câmp magnetic puternic, sursa ar trebui să devină mult mai strălucitoare la lungimi de undă ale razelor X și radio, în aproximativ doi ani, când particulele de mare energie prind din urmă unda de șoc. Daca este într-adevăr o gaură neagră, astronomii se așteaptă ca aceasta să continue să devină mai slab detectabilă, așa cum s-a observat recent, pe masură ce unda de șoc scade.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *