Уникално явление в космоса наблюдаваха астрономи

Астрономи наблюдаваха "идеална експлозия" - колосално и напълно сферично космическо огнено кълбо, предизвикано от сливането на две много плътни неутронни звезди, малко преди да образуват черна дупка, предаде Reuters, цитирана от БТА. Изследователите описаха за първи път в сп. "Нейчър" контурите на вида експлозия, наречена килонова, която възниква при сливането на неутронни звезди. Бързо разширяващото се огнено кълбо от светеща материя се разминава с техните очаквания.

Двете неутронни звезди с обща маса около 2,7 пъти по-голяма от тази на на Слънцето, са обикаляли една около друга милиарди години, преди да се сблъскат с висока скорост и да експлодират. Това се е развило в галактика, наречена NGC 4993, на около 140-150 милиона светлинни години от Земята в посока на съзвездието Хидра. Светлина година е разстоянието, което светлината изминава за една година - 9,5 трилиона км.

Съществуването на експлозии на килонови е предложено през 1974 г. и потвърдено през 2013 г., но как изглеждат те, не е било известно до откриването на тази през 2017 г. и интензивното й изучаване.

"Това е съвършена експлозия в няколко аспекта. Тя е красива, както от естетическа гледна точка, в простотата на формата, така и в своето физическо значение", обяснява астрофизикът Алберт Снепен от Центъра "Космическа зора" в Копенхаген, водещ автор на на изследването.

"От естетическа гледна точка цветовете, които килоновата излъчва, доста буквално приличат на слънце - освен, разбира се, че са на няколко стотици милиони пъти по-голяма площ. От гледна точка на физиката, тази сферична експлозия съдържа необикновени процеси, които са в основата на това сливане", добавя Снепен.

Изследователите са очаквали, че експлозията може би ще изглежда като светещ сплескан диск вероятно със струя от материал, излизащ от него.

"Честно казано, ние наистина се връщаме към чертожната дъска с това", казва астрофизикът от Центъра "Космическа зора" и съавтор на изследването Дарак Уотсън.

"Като се има предвид екстремното естество на физическите условия - далеч по-екстремни от ядрената експлозия, например с плътност, по-голяма от тази на атомното ядро, температури от милиарди градуси и магнитни полета, достатъчно силни, за да изкривят формите на атомите - тук може да има фундаментална физика, която все още не разбираме", добавя Уотсън.

Килоновата е изследвана с помощта на Много големия телескоп на Европейската южната обсерватория в Чили.

Двете неутронни звезди са започнали живота си като масивни нормални звезди в бинарна система. Всяка от тях се е взривила и след като е изчерпила заряда си, е оставила след себе си малко и плътно ядро с диаметър около 20 км, но съдържащо повече маса от Слънцето. Много постепенно те са се приближили една към друга, като са се въртели на бързи обороти. Всяка от тях се е разтягала и разкъсвала в последните секунди преди сливането поради силата на гравитационното поле на другата. Вътрешните им части са се сблъскали при около 25 процента от скоростта на светлината, създавайки най-интензивните магнитни полета във Вселената. Експлозията е освободила яркост колкото около милиард слънца за няколко дни.

Двете за кратко образуват една масивна неутронна звезда, която след това се срива и образува черна дупка - още по-плътен обект с толкова силна гравитация, че дори светлината не може да се измъкне.

Междувременно външните части на неутронните звезди са се разтеглили на дълги струи, като част от материала е изхвърлен в пространството. По време на този процес плътността и температурата са били толкова интензивни, че са се образували тежки елементи, включително злато, платина, арсен, уран и йод.

Изследователите предлагат няколко хипотези за обяснение на сферичната форма на експлозията - енергията, освободена от огромното магнитно поле на краткотрайната единична неутронна звезда или ролята на загадъчните частици, наречени неутрино.

"Това е фундаментално изумително и вълнуващо предизвикателство за всички теоретици и числени симулации", казва Снепен.