Kolliderande neutronstjärnor skapar paradigmskiftande blixt

Några av de mest dramatiska händelserna i universum är gammastrålning (GRB), korta ljuspulser så ljusa att de kan ses på miljarder ljusår bort. Forskare delar upp dessa händelser i korta GRB som varar några sekunder och långa GRB som varar upp till en minut. Under lång tid trodde forskare att alla långa gammastrålningsskurar orsakades av kollapsen av massiva stjärnor. Men nu tyder ny forskning på att några långa GRB kan orsakas av två neutronstjärnor som går samman.

En neutronstjärna är den täta kärna som blir över efter att en enorm stjärna kollapsar, och är ett av de tätaste objekten i universum - näst efter svarta hål. Neutronstjärnor har en mycket liten storlek, cirka 6 miles över, men har mer massa än hela solen. Så när två neutronstjärnor kolliderar och smälter samman i var och en blir resultatet explosivt. Sammanslagningen av två neutronstjärnor kallas a kilonova, en sällsynt händelse som producerar en enorm ljusblixt och som är känd för att producera korta GRB.

Konstnärens intryck av en kilonova producerad av två kolliderande neutronstjärnor.
Denna konstnärs intryck visar en kilonova producerad av två kolliderande neutronstjärnor. Medan de studerade efterdyningarna av en lång gammastrålning (GRB) använde två oberoende team av astronomer en mängd teleskop i rymden och på jorden, inklusive Gemini North teleskopet på Hawai'i och Gemini South-teleskopet i Chile, har avslöjat de oväntade kännetecknen för en kilonova, den kolossala explosionen som utlöstes av kolliderande neutron stjärnor.
NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine 

Men när två team av forskare undersökte en nyligen identifierad GRB som varade i 50 sekunder, vilket gjorde att den den långa GRB-klassificeringen fann de att den inte orsakades av en massiv stjärnkollaps utan snarare av en neutronstjärna fusion.

Relaterad

  • Astronomer ser en exoplanet som skapar spiralarmar runt sin stjärna
  • Chandra undersöker ett röntgenmysterium från episka kilonova
  • Astronomer tittar närmast på episk explosion i vår "kosmiska bakgård"

"Den här händelsen ser inte ut som något annat vi har sett tidigare från en lång gammastrålning", sa forskaren Jillian Rastinejad vid Northwestern University i en påstående. "Dess gammastrålar liknar strålarna från skurar som produceras av kollapsen av massiva stjärnor. Med tanke på att alla andra bekräftade sammanslagningar av neutronstjärnor vi har observerat har åtföljts av skurar som varar mindre än två sekunder hade vi all anledning att förvänta oss att denna 50-sekunders GRB skapades av kollapsen av en massiv stjärna. Den här händelsen representerar ett spännande paradigmskifte för astronomi med gammastrålning."

Rekommenderade videor

Detta innebär att orsakerna till GRB måste vara mer komplexa än man tidigare trott. Om sammanslagningar av neutronstjärnor kan utlösa både långa och korta GRB: er måste det finnas något med neutronstjärnor eller GRB: er som ännu inte förstås.

"När du sätter ihop två neutronstjärnor finns det inte mycket massa där," förklarade medförfattaren Wen-fai Fong. "En liten massa samlas och driver sedan en mycket kortvarig explosion. I fallet med massiva stjärnkollapser, som traditionellt driver längre gammastrålning, finns det en längre matningstid."

Forskningen kan också användas för att hitta mer svårfångade kilonovahändelser att studera genom att följa spåren av långa GRB såväl som korta.

"Denna upptäckt är en tydlig påminnelse om att universum aldrig är helt klart," sa Rastinejad. "Astronomer tar det ofta för givet att ursprunget till GRB kan identifieras efter hur länge GRBs är, men den här upptäckten visar oss att det fortfarande finns mycket mer att förstå om dessa fantastiska evenemang."

Forskningen publiceras i tidskriften Natur.

Redaktörens rekommendationer

  • Den här stjärnan strimlade sin följeslagare för att skapa en fantastisk dubbellobig nebulosa
  • Vad skapar dessa otroligt ljusa radioblixtar?
  • Detta svarta hål skapar enorma glödande röntgenringar
  • Tusentals frivilliga hjälpte till att identifiera denna märkliga gammastrålningskälla
  • Supermagnetisk neutronstjärna snurrar snabbare än någon tidigare upptäckt

Uppgradera din livsstilDigitala trender hjälper läsare att hålla koll på den snabba teknikvärlden med alla de senaste nyheterna, roliga produktrecensioner, insiktsfulla redaktioner och unika smygtittar.