En kunstners forestilling af jet, der udsendes af neutron star collision.Illustration: James Josephides (Swinburne University of Technology, Australien)
Sidste år bragte en monumental observation af kosmos: lys, og samtidig gravitationsbølger fra et par neutronstjerner kolliderer over 130 millioner lysår fra Jorden. Men mysterier om denne begivenhed forblev—ligesom, hvorfor den stråling, der udsendes som røntgenstråler og radiobølger gradvist lysere for et halvt år bagefter. Dette mysterium kan nu have været løst af sagen ser ud til at bevæge sig hurtigere end lyset.
Forskerne observerede, at kilden til den gravitationelle bølger ved flere lejligheder ved hjælp af en vifte af 10 teleskoper over hele verden, som kaldes den Høje Følsomhed Array (HSA). De bemærkninger, der indebærer, at disse neutronstjerne fusioner producere jetstråler af partikler, der dukker op fra en bredere kokon af sagen. De har også yderligere link disse kollisioner til mystiske glimt af gamma-stråler kaldes “short gamma-ray bursts.”
I August sidste år, observatorier rundt omkring i verden observeret krusninger på rumtiden såkaldte gravitationelle bølger og en lys flash af stråling fra samme sted. Dette var en sikker-brand underskrift af kolliderende legemer kaldes neutron-stjerner, objekter, lidt tungere end Solen, men mindre end en typisk by. Det var et øjeblik medførte en forvandling, i astronomi.
Men sammenstødet er gamma stråler var svagere end forventet, og dem, der fortsatte med at se placeringen af “GW170817” bemærket, at radiobølger og røntgenstråler fortsatte med at lysne for måneder efter, at den store begivenhed. Forskerne mente, at måske, snarere end en tynd stråle af partikler, der bevæger sig med næsten lysets hastighed og pegede i en retning væk fra Jorden, jet faktisk blev kvalt af snavs og blev i stedet en bred kokon af langsommere bevægelse spørgsmål, der producerer radio og x-ray lysning samt mangel af gamma-stråler. Du kan læse alt om dette mysterium her:
Radio Lysning Omkring Monumentale Neutron Star Collision Fortæller en Forvirrende Historie
August s vartegn observation af to neutronstjerner kolliderer var utroligt til omgående…
Læs mere Læs
Så forskerne observeret crap ud af GW170817 bruge de faciliteter, der danner HSA: Very Large Array, Green Bank-Teleskopet og retter fra Very Long Baseline Array. De så for fire perioder fra September til April 2017 og 2018, hvor hver periode består af to til fire observationer i op til 10 dage. Observation stolede på princippet om meget længe-baseline interferometry (VLBI), hvor observatører kombinere data fra en fjern radio-teleskoper.
Observationerne afslørede radio-emissioner udgive sig for at flytte fire gange hurtigere end lysets hastighed, i henhold til det papir, offentliggjort i Nature. Det er ikke en fejl—det er en illusion, ses når der stråler af partikler, der bevæger sig med næsten lysets hastighed rejser indirekte mod Jorden. Tænk på det på denne måde: jet tager noget tid at rejse en afstand. Men da den jet, der bevæger sig tættere på Jorden, men ikke pegede på os direkte, er der kører lidt langsommere end den stråling, som det udsender lys fra bagsiden af jet vil nå Jorden lidt før lyset fra den forreste del af jet. Således jet synes at bevæge sig vinkelret hurtigere end lyset.
Den nye analyse foreslog eksistensen af en tynd stråle vinklet 20 grader væk fra Jorden, og rejser på 97 procent af lysets hastighed, i henhold til en National Radio Astronomy Observatory pressemeddelelse. Det understøttes også, at den kilde, der udsender jet var “compact,” sandsynligvis et sort hul.
Dette hjælper med at besvare mysteriet om lysning af radiobølger og røntgenstråler-kilden (sandsynligvis et sort hul) fortsatte med at udlede den stråle af partikler i seks måneder efter, neutron star collision. “VLBI-data viser, at jet ikke bliver kvalt, men at det var i stand til at bryde ud af den puppe,” Mansi Kasliwal, en assisterende professor i astronomi ved Caltech, som ikke var involveret i undersøgelsen, fortalte Gizmodo. Radio bølger ville have de første, der kommer fra puppe, så jet to måneder senere.
Det giver også beviser, der forbinder neutronstjerner med et fænomen, som kaldes kort gamma-ray bursts—tynd jetfly på vej ud vragrester som denne er en “forudsætning” for disse byger, ifølge papiret.
Det papir, der ikke fuldt ud kan besvare alle spørgsmål, Kasliwal forklaret. Jet stadig adskilte sig markant fra, hvad fysikere forventet. Det betyder naturligvis, at der er flere observationer, der skal tages, og mere arbejde, der skal gøres.
[Naturen]