|
Танец электронов в свечении взрывающихся нейтронных звезд
|
|
|
|
Температура элементарных частиц наблюдалась в радиоактивном свечении, возникшем после столкновения двух нейтронных звезд и рождения черной дыры. Это впервые позволило измерить микроскопические физические свойства этих космических событий.
|
|
|
|
Одновременно это показывает, как мгновенные наблюдения, сделанные на снимках, представляют объект, растянутый во времени. Открытие было сделано астрофизиками из Института Нильса Бора Копенгагенского университета и опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.
|
|
Новый метод наблюдения показывает образование тяжелых элементов
|
|
|
|
В результате столкновения двух нейтронных звезд образовалась самая маленькая из когда-либо наблюдавшихся черных дыр. Это грандиозное космическое столкновение привело не только к образованию черной дыры, но и к образованию огненного шара, расширяющегося почти со скоростью света. В последующие дни он сиял с яркостью, сравнимой с сотнями миллионов солнц.
|
|
|
|
Этот светящийся объект, известный как килоновая звезда, сияет так ярко из-за выделения большого количества радиации в результате распада тяжелых радиоактивных элементов, образовавшихся при взрыве.
|
|
|
|
|
|
|
Объединив данные измерений килонового излучения, полученные с помощью телескопов по всему миру, международная группа исследователей под руководством Центра космических ИССЛЕДОВАНИЙ при Институте Нильса Бора приблизилась к разгадке загадочной природы взрыва и приблизилась к ответу на старый астрофизический вопрос: откуда берутся световые волны? элементы, которые тяжелее железа, происходят из?
|
|
|
|
"Этот астрофизический взрыв развивается с каждым часом все более драматично, поэтому ни один телескоп не может проследить его историю целиком. Угол обзора отдельных телескопов на это событие ограничен вращением Земли.
|
|
|
|
"Но, объединив существующие измерения, полученные в Австралии, Южной Африке и с помощью космического телескопа Хаббла, мы можем проследить за его развитием в мельчайших деталях. Мы показываем, что в целом можно увидеть больше, чем просто сумму отдельных наборов данных", - говорит Альберт Снеппен, аспирант Института Нильса Бора и руководитель нового исследования.
|
|
Взрыв напоминает Вселенную вскоре после Большого взрыва
|
|
|
|
Сразу после столкновения температура фрагментированного звездного вещества достигает многих миллиардов градусов. Температура в тысячу раз выше, чем даже в центре Солнца, и сравнима с температурой Вселенной всего через секунду после Большого взрыва.
|
|
|
|
Такие экстремальные температуры приводят к тому, что электроны не прикрепляются к атомным ядрам, а вместо этого плавают в так называемой ионизированной плазме.
|
|
|
|
Электроны "танцуют" вокруг. Но в последующие мгновения, минуты, часы и дни звездная материя охлаждается, как и вся Вселенная после Большого взрыва.
|
|
Отпечаток пальца стронция свидетельствует о создании тяжелых элементов
|
|
|
|
Через 370 000 лет после Большого взрыва Вселенная достаточно остыла, чтобы электроны могли прикрепиться к атомным ядрам и образовать первые атомы. Теперь свет мог свободно перемещаться по Вселенной, потому что он больше не был заблокирован свободными электронами.
|
|
|
|
Это означает, что самый ранний свет, который мы можем увидеть в истории Вселенной, - это так называемое "космическое фоновое излучение" — лоскутное одеяло из света, составляющее отдаленный фон ночного неба. Аналогичный процесс объединения электронов с атомными ядрами теперь можно наблюдать в звездном веществе, образовавшемся в результате взрыва.
|
|
|
|
Одним из конкретных результатов является обнаружение тяжелых элементов, таких как стронций и иттрий. Их легко обнаружить, но вполне вероятно, что при взрыве образовались и многие другие тяжелые элементы, в происхождении которых мы не были уверены.
|
|
|
|
"Теперь мы можем увидеть момент, когда атомные ядра и электроны объединяются в послесвечении. Впервые мы видим процесс образования атомов, мы можем измерить температуру вещества и увидеть микрофизику этого удаленного взрыва.
|
|
|
|
"Это все равно, что любоваться тремя космическими фоновыми излучениями, окружающими нас со всех сторон, но здесь мы видим все со стороны. Мы видим до, во время и после момента рождения атомов", - говорит Расмус Дамгаард, аспирант Центра космической ЗАРИ и соавтор исследования.
|
|
|
|
Каспер Хайнц, соавтор и доцент Института Нильса Бора, продолжает: "Материя расширяется так быстро и увеличивается в размерах, что свету требуются часы, чтобы преодолеть зону взрыва. Вот почему, просто наблюдая за удаленным концом огненного шара, мы можем заглянуть еще дальше в историю взрыва.
|
|
|
|
"Ближе к нам электроны зацепились за атомные ядра, но с другой стороны, на дальней стороне новорожденной черной дыры, "настоящее" - это все еще только будущее".
|
|
|
|
Источник
|
