Neutronensterne prallen aufeinander und schmieden Gold in einer explosiven Kilonova

Künstlerische Illustration zweier kollidierender Neutronensterne.NASA/Swift/Dana Berry

Das Laser-Interferometer-Gravitationswellen-Observatorium (LIGO) erkennt Gravitationswellen bekanntlich durch Blick auf die Oberfläche Kollisionen von Schwarzen Löchern. Es untersucht auch Kollisionen anderer kosmischer Körper, beispielsweise als es 2017 die erste beobachtete Verschmelzung zweier Neutronensterne entdeckte. Nun hat ein Team von Astronomen auf ältere Daten zurückgegriffen, um zu beobachten, was bei diesen epischen Einschlägen passiert.

Wenn zwei Neutronensterne kollidieren, führt der Aufprall zu einer Explosion – nicht zu einer Explosion Supernova, was passiert, wenn ein Stern stirbt, aber eine Kilonova. Die Verschmelzung der Neutronensterne löst gewaltige Ausbrüche von Gammastrahlen und elektromagnetischer Strahlung aus, aber der Prozess ist nicht rein zerstörerisch. Es entstehen auch Schwermetalle wie Platin und Gold. Tatsächlich bildet eine Kilonova auf einen Schlag Schwermetalle im Ausmaß mehrerer Planeten, und man geht davon aus, dass dies der Fall ist

wie das Gold auf der Erde entstand.

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Seit Wissenschaftler 2017 die Verschmelzung von Neutronensternen beobachtet haben, haben sie mehr darüber erfahren, was eine Kilonova für uns hier auf der Erde bedeuten würde. Dadurch konnten sie auf ältere Daten zurückblicken und auch frühere Kilonovae erkennen. Im August 2016 wurde ein Gammastrahlenausbruch mit der Bezeichnung GRB160821B beobachtet, und eine kürzliche erneute Untersuchung der Daten ergab, dass tatsächlich eine zuvor unbemerkte Kilonova aufgetreten war.

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„Die Veranstaltung 2016 war zunächst sehr aufregend“, sagte Eleonora Troja, Hauptautorin der Studie, in einem Stellungnahme. „Es war in der Nähe und mit jedem großen Teleskop sichtbar, einschließlich dem Hubble-Weltraumteleskop der NASA. Aber es entsprach nicht unseren Vorhersagen – wir gingen davon aus, dass die Infrarotemission über mehrere Wochen hinweg immer heller werden würde.“

Das ist jedoch nicht passiert. „Zehn Tage nach dem Ereignis war kaum noch ein Signal vorhanden“, fuhr Troja fort. „Wir waren alle so enttäuscht. Dann, ein Jahr später, geschah das LIGO-Ereignis. Wir haben unsere alten Daten mit neuen Augen betrachtet und festgestellt, dass wir 2016 tatsächlich eine Kilonova gefangen hatten. Es war eine nahezu perfekte Übereinstimmung. Die Infrarotdaten beider Ereignisse weisen ähnliche Leuchtstärken und genau die gleiche Zeitskala auf.“

Da die Daten des Ereignisses von 2016 den Daten des Ereignisses von 2017 so ähnlich aussehen, sind die Forscher ziemlich sicher, dass das Ereignis von 2016 auch durch die Verschmelzung zweier Neutronensterne verursacht wurde. Es gibt andere Möglichkeiten, eine Kilonova zu erzeugen, beispielsweise die Verschmelzung eines Schwarzen Lochs und eines Neutronensterns, aber Wissenschaftler Ich gehe davon aus, dass dies wahrscheinlich zu unterschiedlichen Beobachtungen in Bezug auf Röntgen-, Infrarot-, Radio- und optisches Licht führen würde Signale.

Die Ergebnisse werden in der Zeitschrift veröffentlicht Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society.

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