Astronomowie znaleźli silne dowody na to, że część tajemniczych, trwających kilka minut rozbłysków rentgenowskich może powstawać podczas zderzeń dwóch gwiazd neutronowych. W jednym z najlepiej zbadanych przypadków jasna emisja rentgenowska utrzymywała się przez prawie 10 minut. Zespół badawczy uważa, że obserwowane zdarzenie mogło doprowadzić do powstania magnetara, czyli szybko obracającej się gwiazdy neutronowej o wyjątkowo silnym polu magnetycznym. Wynik nie jest bezpośrednim obrazem takiego obiektu, lecz interpretacją opartą na kilku niezależnych wskazówkach zebranych podczas obserwacji.
Przez lata głównym elektromagnetycznym sygnałem kojarzonym ze zderzeniami gwiazd neutronowych były krótkie rozbłyski gamma. Takie błyski mogą wygasnąć w czasie krótszym niż dwie sekundy, dlatego obserwatorzy muszą reagować bardzo szybko. Nowe badanie, opublikowane w Science Bulletin, wskazuje, że część zderzeń może mieć także drugi, dłużej widoczny sygnał w zakresie promieniowania rentgenowskiego. Nie oznacza to, że każdy szybki przejściowy rozbłysk rentgenowski
Słownik artykułu
Krótkie objaśnienia terminów występujących w tekście. Każde hasło prowadzi do szerszej definicji i przykładów użycia.
Magnetar to szczególny rodzaj gwiazdy neutronowej, wyróżniający się niezwykle silnym polem magnetycznym.
Krótki, jasny sygnał promieniowania rentgenowskiego pochodzący z odległego źródła, którego natura może być różna.
Gwiazda neutronowa to bardzo gęsty obiekt powstały jako pozostałość po gwieździe.
Zmiana widma światła, która pozwala oszacować odległość i czas, jaki światło potrzebowało na dotarcie do obserwatora.
Od uruchomienia satelity Einstein Probe w styczniu 2024 roku astronomowie wykryli setki jasnych rozbłysków rentgenowskich z odległych galaktyk. Część z nich powiązano ze śmiercią masywnych gwiazd, ale pochodzenie innych pozostawało niewyjaśnione. Analizę utrudnia to, że w wielu przypadkach nie wiadomo dokładnie, jak daleko znajduje się źródło ani ile energii wyemitowało. Dlatego samo wykrycie krótkiego błysku nie wystarcza do rozstrzygnięcia, jaki proces go wywołał. Potrzebne są szybkie obserwacje uzupełniające, pomiary widma oraz poszukiwanie śladów, które odróżniają zderzenie zwartych obiektów od zapadnięcia się masywnej gwiazdy.
Gwiazdy neutronowe są niezwykle gęstymi pozostałościami po masywnych gwiazdach, które zakończyły swoje życie. Kiedy dwa takie obiekty się łączą, wytwarzają fale grawitacyjne rozchodzące się przez przestrzeń. Towarzyszące temu światło może dostarczyć informacji o tym, co pozostało po zderzeniu. Jedną z możliwości jest powstanie magnetara. Jego szybki obrót i ogromne pole magnetyczne mogą przekazywać energię otoczeniu, przez co wybuch staje się jaśniejszy i trwa dłużej niż typowy krótki rozbłysk gamma. Właśnie ten mechanizm jest proponowany jako wyjaśnienie przedłużonej emisji, ale autorzy badania przedstawiają go jako hipotezę wspartą obserwacjami, a nie jako bezpośrednio potwierdzony fakt.
Zdarzenie oznaczone jako EP250704a/GRB 250704B wykryto 4 lipca 2025 roku za pomocą satelitów SVOM, Insight-HXMT oraz Einstein Probe. Rozbłysk gamma trwał tylko około pół sekundy. W tym samym czasie Einstein Probe zarejestrował jasną emisję rentgenowską utrzymującą się przez niemal 10 minut. Według zespołu badawczego jest to najdłuższy początkowy rozbłysk rentgenowski zaobserwowany dotąd w związku ze zderzeniem gwiazd neutronowych. Naukowcy zorganizowali obserwacje następcze między innymi przy użyciu Very Large Telescope w Chile oraz Very Large Array. Szybka reakcja była istotna, ponieważ sygnał stopniowo słabł i tylko początkowa faza pozwalała zbadać jego właściwości z odpowiednią szczegółowością.
Instrument X-Shooter zamontowany na Very Large Telescope rozłożył światło zdarzenia na poszczególne składniki widma. Astronomowie znaleźli charakterystyczne wzory absorpcji, dzięki którym mogli zmierzyć przesunięcie ku czerwieni. Otrzymana wartość z=0,6610 wskazała, że źródło znajduje się bardzo daleko, a jego światło dotarło do nas po podróży trwającej ponad sześć miliardów lat. Oznacza to również, że badane zdarzenie zaszło na długo przed powstaniem Słońca i jego planet. Pomiar odległości był ważny, ponieważ pozwolił oszacować skalę i energię zjawiska oraz porównać je z możliwymi źródłami rozbłysku.
Następnie badacze wykorzystali głębokie obserwacje wykonane instrumentem FORS2, aby sprawdzić, czy po rozbłysku pojawiła się jasna supernowa. Taki ślad byłby oczekiwany, gdyby długotrwała emisja rentgenowska powstała podczas zapadnięcia się masywnej gwiazdy. Supernowej jednak nie znaleziono. Sam brak takiego obiektu nie rozstrzyga jeszcze całej zagadki, ale w połączeniu z odległością, długością emisji oraz właściwościami błysku wzmacnia wniosek, że źródłem było zderzenie gwiazd neutronowych, a nie śmierć pojedynczej masywnej gwiazdy.
Wynik może otworzyć dodatkową drogę do wyszukiwania zderzeń gwiazd neutronowych. Wcześniejsze kandydatury na szybkie rozbłyski rentgenowskie powiązane z takimi zderzeniami gasły zbyt szybko, aby dostarczyć wystarczająco mocnych dowodów. W tym przypadku obserwacje rozpoczęto w ciągu kilku minut od otrzymania alertu, gdy źródło wciąż było jasne. Jeżeli w przyszłości zostaną znalezione kolejne podobne zdarzenia, astronomowie będą mogli oszacować, jak często zderzenia gwiazd neutronowych prowadzą do narodzin magnetarów. Szczególnie ważne będzie połączenie takiego rozbłysku z falami grawitacyjnymi pochodzącymi z tego samego źródła. Taka zgodność dostarczyłaby silniejszego testu proponowanego scenariusza, ale na obecnym etapie autorzy opisują go jako najbardziej przekonujące wyjaśnienie przedstawionych danych.
Brak komentarzy. Bądź pierwszy!
