Botsende neutronensterren creëren paradigma-verschuivende flitsen

Enkele van de meest dramatische gebeurtenissen in het universum zijn dat wel gammaflitsen (GRB's), korte lichtpulsen die zo helder zijn dat ze op miljarden lichtjaren afstand zichtbaar zijn. Onderzoekers verdelen deze gebeurtenissen in korte GRB's die een paar seconden duren en lange GRB's die maximaal een minuut duren. Lange tijd dachten onderzoekers dat alle lange gammaflitsen werden veroorzaakt door de ineenstorting van massieve sterren. Maar nu suggereert nieuw onderzoek dat sommige lange GRB’s veroorzaakt kunnen worden door het samensmelten van twee neutronensterren.

Een neutronenster is de dichte kern die overblijft nadat een enorme ster instort, en is een van de dichtste objecten in het universum – na zwarte gaten. Neutronensterren zijn zeer klein van formaat (ongeveer 10 kilometer in doorsnee), maar hebben meer massa dan de hele zon. Dus wanneer twee neutronensterren botsen en met elkaar versmelten, is het resultaat explosief. Het samensmelten van twee neutronensterren heet a kilonova

, een zeldzame gebeurtenis die een enorme lichtflits produceert en waarvan bekend is dat deze korte GRB's produceert.

Artistieke impressie van een kilonova geproduceerd door twee botsende neutronensterren.
Deze artist’s impression toont een kilonova geproduceerd door twee botsende neutronensterren. Terwijl ze de nasleep van een lange gammastraaluitbarsting (GRB) bestudeerden, gebruikten twee onafhankelijke teams van astronomen een groot aantal telescopen in de ruimte en op aarde, waaronder de Gemini North telescoop op Hawaï en de Gemini South-telescoop in Chili hebben de onverwachte kenmerken blootgelegd van een kilonova, de kolossale explosie veroorzaakt door botsende neutronen sterren.NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/ruimtemotor 

Maar toen twee teams van wetenschappers een onlangs geïdentificeerde GRB onderzochten die 50 seconden duurde, kwam het goed tot zijn recht Volgens de lange GRB-classificatie ontdekten ze dat deze niet werd veroorzaakt door het instorten van een massieve ster, maar eerder door een neutronenster fusie.

Verwant

  • Astronomen zien een exoplaneet die spiraalarmen rond zijn ster creëert
  • Chandra onderzoekt een röntgenmysterie van de epische kilonova
  • Astronomen kunnen epische explosie in onze ‘kosmische achtertuin’ van dichtbij bekijken

“Deze gebeurtenis ziet er anders uit dan al het andere dat we eerder hebben gezien tijdens een lange gammaflits”, zegt hoofdonderzoeker Jillian Rastinejad van de Northwestern University. stelling. “De gammastraling lijkt op die van uitbarstingen die worden veroorzaakt door de ineenstorting van massieve sterren. Gezien het feit dat alle andere bevestigde samensmeltingen van neutronensterren die we hebben waargenomen, gepaard gingen met langdurige uitbarstingen minder dan twee seconden hadden we alle reden om te verwachten dat deze 50 seconden durende GRB werd veroorzaakt door de ineenstorting van een massief ster. Deze gebeurtenis vertegenwoordigt een opwindende paradigmaverschuiving voor de astronomie met gammastraaluitbarstingen.”

Aanbevolen video's

Dit betekent dat de oorzaken van GRB’s complexer moeten zijn dan eerder werd gedacht. Als neutronensterrenfusies zowel lange als korte GRB’s kunnen veroorzaken, moet er iets aan de hand zijn met neutronensterren of GRB’s dat nog moet worden begrepen.

“Als je twee neutronensterren bij elkaar zet, is er niet echt veel massa”, legt co-auteur Wen-fai Fong uit. “Een klein beetje massa groeit en veroorzaakt dan een uitbarsting van zeer korte duur. In het geval van het instorten van massieve sterren, die traditioneel langere gammaflitsen veroorzaken, is er een langere voedingstijd.”

Het onderzoek kan ook worden gebruikt om meer ongrijpbare kilonova-gebeurtenissen te vinden om te bestuderen door het spoor van zowel lange als korte GRB's te volgen.

“Deze ontdekking herinnert ons er duidelijk aan dat het heelal nooit volledig doorgrond is,” gezegd Rastinejad. “Astronomen gaan er vaak van uit dat de oorsprong van GRB’s kan worden geïdentificeerd aan de hand van de tijdsduur ervan GRB's zijn dat wel, maar deze ontdekking laat ons zien dat er nog veel meer te begrijpen valt over deze verbazingwekkende evenementen.”

Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Natuur.

Aanbevelingen van de redactie

  • Deze ster versnipperde zijn metgezel en creëerde een verbluffende dubbellobbige nevel
  • Wat veroorzaakt deze ongelooflijk heldere radioflitsen?
  • Dit zwarte gat creëert enorme gloeiende röntgenringen
  • Duizenden vrijwilligers hielpen deze vreemde bron van gammastraling te identificeren
  • Supermagnetische neutronenster draait sneller dan ooit tevoren ontdekt

Upgrade uw levensstijlMet Digital Trends kunnen lezers de snelle technische wereld in de gaten houden met het laatste nieuws, leuke productrecensies, inzichtelijke redactionele artikelen en unieke sneak peeks.