«Космический звуковой удар» в глубоком космосе впервые обнаружен экспертами

Изучение редкого килонового взрыва

В августе 2017 года наземные и космические обсерватории впервые зафиксировали всплеск гравитационных волн GW170817 от слияния двух нейтронных звезд и килонового взрыва, сопровождавшего это событие – это произошло вблизи эллиптической галактики NGC 4993 в созвездии Гидры.

В течение первых 70 дней после вспышки наблюдалась комбинация теплового излучения, частично вызванного радиоактивным распадом элементов синтеза, и нетеплового синхротронного излучения от источника.

Эволюция свойства потока излучения от килонова соответствовала теоретическим предсказаниям о том, что слияния нейтронных звезд являются одним из основных источников тяжелых элементов во Вселенной.

В течение первых трех лет после вспышки в рентгеновском и радиоизлучении преобладало излучение структурированной релятивистской струи с начальным отклонением 15–25 градусов от направления в сторону наблюдателя Земли, которое распространялось в околозвездной среде низкой плотности.

Результаты наблюдений за три года

Группа астрономов во главе с Апраджитой Хаджела из Северо-Западного университета опубликовала результаты анализа наблюдений GW170817 с использованием рентгеновской обсерватории «Чандра», радиотелескопа VLA и радиоинтерферометра MeerKAT, который охватывал период с 1209 по 1273 дня с момента слияния нейтронных звезд.

Ученые зафиксировали появление нового компонента рентгеновского излучения из килонов более чем через 900 дней после вспышки со статистической значимостью 7,2 сигмы. В диапазоне квантовых энергий 0,3–10 килоэлектронвольт светимость составляла 5 × 10 38 эрг в секунду. При этом в течение исследуемого периода времени не наблюдалось сильного радиоизлучения от источника.

Исследователи выдвинули две гипотезы для объяснения данных наблюдений. Первая заключается в том, что мы видим послесвечение килоновой – столкновение ударной волны от взрыва со средой, характеризующейся высокой плотностью. Второй предполагает генерацию излучения за счет аккреции материи на новообразованный компактный объект.

Вторая гипотеза лучше всего объясняет текущие наблюдения, но сценарий аккреции не может быть полностью исключен. Если дальнейшие наблюдения GW170817 выявят увеличение радиопотока, то, скорее всего, исследователи имеют дело с послесвечением, а это значит, что слияние нейтронных звезд не сразу образовало черную дыру. Если сценарий аккреции верен, то рентгеновский поток останется постоянным или быстро уменьшится.