I august 2017 skjedde et stort gjennombrudd da forskere ved Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) oppdaget gravitasjonsbølger som antas å være forårsaket av kollisjonen av to nøytronstjerner. Denne kilden, kjent som GW170817 / GRB, var den første gravitasjonsbølgen (GW) hendelsen som ikke var forårsaket av sammenslåingen av to sorte hull, og ble til og med antatt å ha ført til dannelsen av en.
Som sådan har forskere fra hele verden studert denne hendelsen siden den gang for å lære hva de kan av den. Ifølge en ny studie ledet av McGill Space Institute og Department of Physics, har for eksempel GW170817 / GRB vist noe ganske merkelig oppførsel siden de to nøytronstjernene kolliderte i august i fjor. I stedet for å dimme, som forventet, har det gradvis blitt lysere.
Studien som beskriver teamets funn, med tittelen “Brightening X-Ray Emission from GW170817 / GRB 170817A: Ytterligere bevis for en utstrømning”, dukket nylig opp i The Astrophysical Journal Letters. Studien ble ledet av John Ruan fra McGill University's Space Institute og inkluderte medlemmer fra Canadian Institute for Advanced Research (CIFAR), Northwestern University og Leicester Institute for Space and Earth Observation.
For studiens skyld stolte teamet på data innhentet av NASAs Chandra røntgenobservatorium, som viste at resten har lysnet i røntgen- og radiobølgelengdene i månedene siden kollisjonen skjedde. Som Daryl Haggard, en astrofysiker ved McGill University hvis forskningsgruppe ledet den nye studien, sa det i en fersk pressemelding fra Chandra:
“Vanligvis når vi ser en kort gammastråle-burst, blir stråleutslippet som genereres lys i kort tid når det smasher inn i det omkringliggende mediet - og blekner når systemet slutter å injisere energi i utstrømningen. Denne er annerledes; det er definitivt ikke en enkel, smal Jane smal jetfly. ”
Dessuten stemmer disse røntgenobservasjonene med radiobølgedata rapportert forrige måned av et annet team av forskere, som også indikerte at det fortsatte å lysne i løpet av de tre månedene siden kollisjonen. I løpet av denne samme perioden var røntgen- og optiske observatorier ikke i stand til å overvåke GW170817 / GRB fordi det var for nær sola den gangen.
Når denne perioden var slutt, klarte imidlertid Chandra å samle inn data igjen, noe som var i samsvar med disse andre observasjonene. Som John Ruan forklarte:
“Da kilden kom fra den blinde flekken på himmelen i begynnelsen av desember, hoppet teamet vårt Chandra av sjansen til å se hva som foregikk. Visst nok viste det seg at ettergløden var lysere i røntgenbølgelengdene, akkurat som i radioen. ”
Denne uventede oppførselen har ført til en alvorlig bråk i det vitenskapelige samfunnet, med astronomer som prøver å komme med forklaringer på hvilken type fysikk som kan drive disse utslippene. En teori er en kompleks modell for fusjon av nøytronstjerner kjent som "kokongteori". I samsvar med denne teorien kan sammenslåing av to nøytronstjerner utløse frigjøring av en stråle som sjokkerer det omgivende gassrester.
Denne varme "kokongen" rundt jetflyet ville lyse skarpt, noe som forklarer økningen i røntgen- og radiobølgemasse. I løpet av de kommende månedene er det sikkert at flere observasjoner blir gjort for å bekrefte eller nekte denne forklaringen. Uavhengig av om "kokongteorien" holder opp eller ikke, er det sikkert at alle fremtidige studier avslører mye mer om denne mystiske levningen og dens underlige oppførsel.
Som Melania Nynka, en annen McGill-postdoktor og en medforfatter på papiret, indikerer GW170817 / GRB noen virkelig unike muligheter for astrofysisk forskning. "Denne nøytronstjernefusjonen er ulikt noe vi har sett før," sa hun. "For astrofysikere er det en gave som ser ut til å fortsette å gi."
Det er ingen overdrivelse å si at den første deteksjonen av gravitasjonsbølger, som fant sted i februar 2016, har ført til en ny epoke i astronomi. Men påvisningen av to nøytronstjerner som kolliderte var også en revolusjonerende bragd. For første gang var astronomer i stand til å observere en slik hendelse i både lysbølger og gravitasjonsbølger.
Til slutt gir kombinasjonen av forbedret teknologi, forbedret metodikk og tettere samarbeid mellom institusjoner og observatorier forskere å studere kosmiske fenomener som en gang bare var teoretisk. Når vi ser fremover, virker mulighetene nesten ubegrensede!
