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3月5日钱德拉从强大的Kilonova中检测到音爆

双中子星合并GW170817于2017年 8 月被发现。许多望远镜在发现后看到了不同种类的光,但只有美国宇航局的钱德拉 X 射线天文台仍在进行探测。钱德拉早期的数据显示,随着时间的推移,存在一个已经减速和扩大的狭窄喷流。这项新研究提供了中子星合并后发生冲击的 X 射线证据——类似于音爆。

“在研究中子星合并的后果方面,我们已经进入了未知领域,”西北大学天文学家阿普拉吉塔·哈杰拉博士说。

“我们第一次看到了一些新的和非凡的东西。这使我们有机会研究和理解以前从未观察到的新物理过程。”

GW170817 是第一个——也是迄今为止唯一一个——同时检测到引力波和电磁辐射的宇宙事件。

这种组合利用对电磁波谱许多不同部分的观测,为天文学家提供了有关中子星合并和相关现象的物理学的关键信息。

钱德拉天文台是唯一一个在这次非凡的宇宙碰撞事件发生四年多后仍然能够探测到光的天文台。

天文学家认为,中子星合并后,碎片会从合并碎片中形成的铂和金等放射性元素的衰变产生可见光和红外光。这种光爆发被称为千新星。

事实上,在引力波发生几个小时后,GW170817 检测到可见光和红外发射。

最初,中子星合并可能产生了一股没有直接指向地球的高能粒子射流,这解释了钱德拉最初没有看到 X 射线的原因。然后,喷气机在与周围的气体和尘埃碰撞时减速并扩大。

这些变化导致钱德拉观测到的 X 射线增加,随后在 2018 年初下降。

然而,自 2020 年底以来,钱德拉探测到的 X 射线一直保持在几乎恒定的水平。

钱德拉图像来自 2020 年 12 月和 2021 年 1 月拍摄的数据,显示了 GW170817 及其宿主星系NGC 4993中心的 X 射线发射。

Hajela 博士及其同事认为,X 射线发射的这种稳定来自冲击,因为造成千新星的合并碎片撞击了 GW170817 周围的气体。

像钱德拉观察到的那样,被这种冲击加热的物质会在 X 射线中稳定发光,产生千新星余辉。

还有另一种解释表明,X 射线来自坠入黑洞的物质,该黑洞是在中子星合并后形成的。

“对 GW170817 的进一步研究可能会产生深远的影响,”同样来自西北大学的 Kate Alexander 博士说。

“检测到千新星余辉意味着合并不会立即产生黑洞。”

“或者,这个物体可能会为天文学家提供一个研究物质在其诞生几年后如何落入黑洞的机会。”

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