Астрономы засекли второе столкновение нейтронных звезд

Иллюстрация GW190425

25 апреля 2019 года астрономы, занимающиеся гравитационными волнами, сумели засечь столкновение и слияние двух нейтронных звезд в 520 миллионах световых лет от нас.

Событие получило код GW190425, хотя это лишь второе зарегистрированное столкновение нейтронных звезд. Первое столкновение нейтронных звезд было зарегистрировано в августе 2017 года. Тогда ученые собрали огромное количество данных с самых разных инструментов для наблюдения. Такой способ всестороннего наблюдения называется многоканальной астрономией.

Новое событие позволило подтвердить выводы предыдущего, говорит спикер Virgo, физик Джо ван дер Бранд из Маастрихтского университета в Нидерландах:

Мы засекли второе событие, соответствующее бинарной системе нейтронных звезд, и это является важным подтверждением события в августе 2017 года, которое стало новым началом многоканальной астрономии.

Однако были обнаружены и некоторые важные различия.

В отличие от первого столкновения (GW170817) на этот раз не было света. Отчасти это объясняется большим расстоянием. А отчасти тем, что в момент события один из двух детекторов LIGO был отключен. К тому же сигнал был слишком слабым, чтобы его мог засечь Virgo.

В результате очень сложно было отследить источник сигнала, но постоянная работа Virgo позволила международной команде астрономов хотя бы сузить область поисков до относительно небольшой области  —  примерно 20% неба.

Впрочем, даже без оптических данных сигнал можно расшифровать и узнать массу, положение и спин столкнувшихся объектов.

Тут ученых ждал сюрприз. Судя по волне, одна из нейтронных звезд имела массу в 1,4 раза больше Солнца, а вторая  — примерно в 2 раза больше Солнца.

По словам физика-теоретика Сьюзан Скотт из Австралийского национального университета и ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery, астрономы «очень удивились, узнав общую массу этой древней бинарной системы нейтронных звезд  — примерно 3,4 солнечной массы  —  ведь это значение значительно превосходит массы всех известных бинарных систем нейтронных звезд в нашей галактике».

Это может означать, что обнаруженная древняя бинарная система сформировалась не так, как формировались подобные системы в нашей галактике Млечный путь. Более того, возможно, наши инструменты просто не находят настолько массивные бинарные нейтронные звезды.

Массы нейтронных GW170817 лежали в промежутке от 1,1 до 1,6 солнечной массы. В итоге получился объект массой около 2,7 массы Солнца. И хотя на данный момент астрономы засекли лишь два слияния нейтронных звезд, им удалось найти 17 еще не слившихся систем нейтронных звезд в Млечном пути. И среди этих 17 максимальная суммарная масса системы составляет 2,9 солнечной массы.

Это может помочь астрономам понять, как формируются бинарные системы из нейтронных звезд. Ученые рассматривают два вероятных сценария: либо звезды рождаются вместе, либо они «ловят» друг друга уже после рождения. Неясно, какой из этих сценариев породил GW190425. Возможно, удастся найти ответ с помощью компьютерного моделирования.

Объект, получившийся в результате слияния, тоже представляет интерес для науки, потому что он находится прям в «массовой щели» (mass gap)  — промежутка масс между самыми большими нейтронными звездами и самыми маленькими черными дырами.

И нейтронные звезды, и черные дыры  — это сверхплотные останки мертвых звезд, но мы ни разу не видели черную дыру меньше 5 солнечных масс или нейтронную звезду тяжелее 2,5 солнечной массы.

Пока что мы не знаем, стала ли GW190425 нейтронной звездой или черной дырой, но этот результат может многое нам поведать о таинственном разрыве масс.


Научная статья была отправлена на публикацию в The Astrophysical Journal Letters, но еще не была отрецензирована. Находка была представлена на 235–й встрече Американского астрономического общества на Гавайях.

Источник: Funscience со ссылкой на Science Alert.

Оставьте первый комментарий

Оставить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.


*