Offensichtlich Schneller-Als-Licht-Bewegung Hilft, Lösen Rätsel von Kollidierenden Neutronensternen

Künstler Eindruck von der jet emittiert, die neutron star collision.Illustration: James Josephides (Swinburne University of Technology, Australien)

Im letzten Jahr brachte eine monumentale Beobachtung des Kosmos: das Licht und die gleichzeitige Gravitationswellen, die aus einem paar von kollidierenden Neutronensternen über 130 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Aber Geheimnisse über dieses Ereignis blieb—wie, warum die Strahlung, die er emittiert, wie x-Strahlen und Radiowellen allmählich aufgehellt für ein halbes Jahr hinterher. Das Rätsel könnte nun gelöst, indem die Materie sich scheinbar schneller bewegen als das Licht.

Die Wissenschaftler beobachteten die Quelle der Gravitationswellen, die bei verschiedenen Gelegenheiten mit einem array von 10 Teleskopen rund um die Welt, genannt High Sensitivity Array ” (HSA). Die Beobachtungen implizierten, dass diese neutron star mergers produzieren kollimierten jets von Teilchen, die sich aus einem weiteren Kokon der Materie. Sie auch weiteren link diese Kollisionen zu mysteriösen Blitze von gamma-Strahlen genannt “short gamma-ray bursts.”

Letzten August, Observatorien rund um die Welt beobachtet Raumzeit-Wellen genannt Gravitationswellen und einen hellen Blitz der Strahlung, die aus dem gleichen Ort. Das war ein sure-fire-Signatur der kollidierenden Körper sogenannte Neutronensterne, Objekte etwas mehr Masse als die Sonne, aber kleiner als eine typische Stadt. Es war eine transformative moment in der Astronomie.

Aber die Kollision ist gamma-Strahlen, die schwächer waren als erwartet, und diejenigen, die weiter sehen Sie die Lage von “GW170817″ bemerkt, dass die Radiowellen und Röntgenstrahlen, weiter zu erhellen, für die Monate nach dem großen Ereignis. Wissenschaftler dachten, dass vielleicht, eher als ein dünner Strahl von Teilchen, die sich auf fast Lichtgeschwindigkeit und zeigte in eine Richtung von der Erde entfernt, war der jet tatsächlich erstickt durch die Trümmer und stattdessen wurde eine große Kokon, der sich langsamer bewegenden Materie, die Produktion der radio-und x-ray Aufhellung sowie der Mangel an gamma-Strahlen. Sie können Lesen Sie alles über dieses Rätsel hier:

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So beobachteten Wissenschaftler der Mist aus GW170817 mit den Einrichtungen, die den HSA: Very Large Array, dem Green-Bank-Teleskop, und die Gerichte des Very Long Baseline Array. Sie sahen vier Perioden zwischen September 2017 bis April 2018, jede Periode, bestehend aus zwei bis vier Beobachtungen für bis zu 10 Tage. Die Beobachtung beruhte auf dem Prinzip der sehr long-baseline-Interferometrie (VLBI), wo Beobachter kombinieren Sie Daten von den entfernten Radioteleskopen.

Die Beobachtungen zeigten die radio-Emissionen, die erscheinen zu bewegen bis zu vier mal schneller als die Lichtgeschwindigkeit, so das Papier in Nature veröffentlicht. Das ist kein Fehler—es ist eine illusion zu sehen, wenn jets von Teilchen, die sich auf nahezu Licht-Geschwindigkeit unterwegs sind, indirekt in Richtung Erde. Denken Sie an es auf diese Weise: der jet braucht einige Zeit, um zu Reisen ein Abstand. Aber da der jet, das sich näher an der Erde, aber nicht auf uns gerichtet, direkt, unterwegs ist etwas langsamer als die Strahlung, die es aussendet, das Licht von der Rückseite des jet erreichen der Erde geringfügig vor dem Licht von der Vorderseite des jet. So, der jet scheint, zu bewegen senkrecht schneller als das Licht.

Die neue Analyse vorgeschlagen, die Existenz von ein dünner Strahl abgewinkelt 20 Grad entfernt von der Erde, und Reisen bei 97 Prozent der Lichtgeschwindigkeit, nach a National Radio Astronomy Observatory in der Pressemitteilung. Es auch unterstützt, dass die Quelle mit der jet war “compact” wahrscheinlich ein Schwarzes Loch.

Dies hilft, die Antwort auf die Rätsel der Aufhellung Radiowellen und Röntgenstrahlen—Quelle (wahrscheinlich ein Schwarzes Loch) weiterhin zu emittieren, die jet von Teilchen, die in den sechs Monaten nach der Neutronenstern-Kollision. “Die VLBI-Daten zeigt, dass der jet nicht bekommen, verschluckte sich aber, dass es in der Lage, erfolgreich brechen aus dem Kokon heraus,” Mansi Kasliwal, ein Assistent professor für Astronomie am Caltech, die nicht mit der Studie beteiligten, sagte Gizmodo. Radio-Wellen hätte ersten kommen aus dem Kokon, dann die jet zwei Monate später.

Es liefert auch Beweise dafür, dass Neutronensterne mit einem Phänomen namens kurzen gamma-ray bursts—dünne Wasserstrahlen, die sich aus Ablagerungen wie dieses ist eine “Voraussetzung” für diese Ausbrüche, so das Papier.

Das Papier nicht vollständig beantworten jede Frage, Kasliwal erklärt. Der jet noch unterschieden sich erheblich von dem, was die Physiker erwartet. Das ist natürlich, bedeutet, dass es mehr Beobachtungen getroffen werden, und mehr Arbeit getan werden.

[Natur]


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