Столкновения нейтронных звёзд играют довольно важную роль во Вселенной и, что, возможно, удивительно, также в нашей повседневной жизни. Значительная часть тяжёлых элементов, регулирующих функции нашего организма, а также драгоценных и редких металлов, образуется при слиянии двух таких чрезвычайно плотных объектов в один.
Согласно новой статье, отправленной в журнал The Astrophysical Journal Letters и ожидающей в настоящее время рецензирования, но уже доступной на платформе препринтов ArXiv, мы, возможно, обнаружили последствия одного такого столкновения прямо здесь, в нашей галактике — если это подтвердится, это будет первое подобное столкновение, обнаруженное в Млечном пути. Остаток называется HESS J1507−622, и с момента его обнаружения в 2009 году он стал довольно необычным объектом.
Нейтронные звезды — это продукт некоторых сверхновых, взрывов, происходящих, когда массивные звезды, превосходящие по размерам Солнце, подходят к концу своей жизни. Сверхплотное ядро, остающееся после таких космических взрывов, вмещает в себя массу, превышающую массу Солнца, в сферу размером с город, в результате чего протоны и электроны сжимаются под действием собственной гравитации, их положительные и отрицательные заряды взаимно компенсируются, оставляя только нейтроны.
Когда две нейтронные звезды вращаются друг вокруг друга, они могут в конечном итоге столкнуться и слиться. В результате этого взаимодействия происходит еще один мощный взрыв, называемый килоновой. Но хотя это название, казалось бы, должно относиться к вспышке света, в 1000 раз более яркой, чем сверхновая, килоновы на самом деле являются более тусклыми из двух явлений.
Часть названия «кило» объясняется тем, что пиковая светимость таких вспышек примерно в 1000 раз выше, чем у совершенно другого класса взрывов — обычных новых звезд. Они возникают, когда небольшие плотные звезды, называемые белыми карликами, забирают вещество у другой звезды, вызывая её воспламенение и более яркое свечение.
Тем не менее, это не значит, что килоновые — мелочи; каждая из них за несколько мгновений высвобождает такое количество энергии, на производство которого Солнцу потребовались бы сотни тысяч лет.
Часть этого излучения высвобождается в виде яркой вспышки гамма-лучей, события, известного как гамма-всплеск. Эти вспышки, как правило, очень кратковременны, если они возникают при слиянии нейтронных звезд, и длятся менее двух секунд. Это было подтверждено непосредственно наблюдениями GW170817, столкновения нейтронных звезд в эллиптической галактике NGC 4993, расположенной примерно в 140 миллионах световых лет от нас.
Поэтому несколько странно, что гамма-излучение от HESS J1507−622 продолжается до сих пор, хотя и с гораздо меньшей интенсивностью, чем можно было бы ожидать от самой вспышки. Однако HESS J1507−622 также не похож ни на один другой источник гамма-излучения – а их несколько – которому не хватает соответствующего рентгеновского или радиоизлучения, которое обычно должно присутствовать в комплекте.
Для объяснения излучения исследователи ранее предположили, что источником действительно является килонова, просто она производит гамма-лучи совершенно другим путем. Они предположили, что при столкновении двух нейтронных звезд они выбросили бы большое количество сильно ускоренных протонов, которые вылетели бы в межзвездную среду, где столкнулись бы с другим веществом и произвели бы гамма-лучи.
К сожалению, смоделированной килоновой потребовалось бы гораздо больше энергии, чтобы ускорить протоны до уровня гамма-излучения, которое мы наблюдаем.
Новая работа предлагает альтернативное объяснение. Поскольку электроны более чем в 1800 раз легче протонов, килонова такого размера, как мы ожидаем, смогла бы ускорить их до энергий, достаточных для образования аномальных гамма-лучей.
Если этот сценарий подтвердится другими доказательствами, то HESS J1507−622 станет первым известным остатком килоновой в Млечном пути. Он находится на расстоянии от 12 000 до 47 000 световых лет от Земли и, возможно, взорвался от 200 до 3000 лет назад (с нашей точки зрения).
По информации https://planet-today.ru/novosti/nauka/item/197731-neobychnyj-istochnik-gamma-luchej-svyazan-s-drevnejshim-stolknoveniem-zvjozd
Обозрение "Terra & Comp".
