双中子星并合事件GW170817产生喷射物质 扩张速度接近光速

双中子星并合事件GW170817产生喷射物质 扩张速度接近光速
2019年02月22日 15:25 宇宙奇闻探秘

中子星并合遗迹—“黑洞(中子星)-吸积盘”系统产生的喷流冲破千新星壳层进入星际空间。致谢:NASA / CXC / GSFC / B.Williams等

参与此次观测的射电望远镜代表。Credit:Paul Boven(JIVE)。

由五大洲33个射电望远镜组合的全球观测网获得的双中子星并合后产生的喷流的图像。伪彩色图像表示亮度,图像中心最亮的红点是喷流,图中其余成份都是噪声。图片来源:Ghirlanda et al. 2019, Science。

据EurekAlert!:新的研究报告,研究人员应用全球射电望远镜网显示,双中子星并合事件GW170817产生了一股喷射物质,其扩张速度接近光速。

在一个距地球1.3亿光年的星系中,有一对中子星合并在了一起。它们的碰撞发出了引力波和电磁辐射,后者于2017年8月在地球上被望远镜和引力波探测器检测到。该发射的头几天表明,它是由千倍新星产生的,这是一种放射性衰变驱动的发射,它起源于发生该合并事件时及之后所喷射出的物质。

然而,在最初发现之后的几个星期中,X-光和射电辐射增加也被检测到,后者持续被观察到的时间达几个月之久。这些长时间持续的喷射被解读为合并的“余辉”并提示扩增的喷射物质与周围的星际气体发生相互作用。然而,据作者披露,人们对这一余辉喷射是如何产生的仍然了解甚少,因为先前的数据并无判定该来源大小所需的分辨率。

Giancarlo Ghirlanda和同事使用了一个分布于五大洲的由32个射电望远镜组成的阵列,旨在于合并事件207.4天后观察该射电余辉。应用甚长基线干涉测量(VLBI),Ghirlanda等人结合了所有望远镜的数据来约束该来源的角距大小。结果表明,这些射电来源的大小和位置与某些人所提出的“壅塞射流”或“茧缚”场景的模型不兼容。

相反,这些数据表明,GW170817产生了一个结构化的物质射流,其扩张速度与光速近乎同样快,使得它能贯穿合并体周围的喷出物而进入远处的星际空间。

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