Jak wygląda zderzenie gwiazd neutronowych?
Astronomowie zaobserwowali zderzenie gęstych gwiazd neutronowych w niezwykle małej galaktyce. Odkrycie to pomoże lepiej zrozumieć kolizje tych szczególnych obiektów kosmicznych.
.W ramach nowego badania, naukowcom z NASA, udało się wykryć prawdopodobne zderzenie dwóch niezwykle gęstych gwiazd neutronowych w małej galaktyce ukrytej w ogromnym strumieniu gazu. Astronomowie nigdy wcześniej zaobserwowali tego typu eksplozji w takim środowisku. Badanie zostało opublikowane w serwisie arXiv.
Jak opisują astronomowie, gwiazdy neutronowe to jądra pozostające po tym, jak gwiazda o masie znaczenie większej od Słońca wyczerpie swoje paliwo, zapadnie się pod własnym ciężarem, a następnie eksploduje. Są niewielkie (mają zaledwie około kilkunastu kilometrów średnicy), ale nieco bardziej masywne niż Słońce, co czyni je niezwykle gęstymi. Naukowcy uważają je za jedne z najbardziej ekstremalnych obiektów we Wszechświecie.
W ostatnich latach astronomom udało się zebrać dane dotyczące zderzeń, czyli połączeń, dwóch gwiazd neutronowych wewnątrz średnich lub dużych galaktyk. Najnowsze odkrycie pokazuje jednak, że fuzje tych obiektów mogą mieć miejsce również w niezwykle małych kosmicznych strukturach tego rodzaju.
„Znalezienie zderzenia gwiazd neutronowych w miejscu, w którym je odkryliśmy, jest szczególne. Może być kluczem do rozwiązania niektórych z astrofizycznych zagadek” – mówi Simone Dichiara z Penn State University.
Jak wskazują naukowcy, jedną z tajemnic kosmosu, którą może pomóc wyjaśnić odkryte zdarzenie, dotyczy faktu, że rozbłyski gamma (GRB), które mogą powstawać podczas połączenia dwóch gwiazd neutronowych, czasami nie pojawiają się w centrach galaktyk, a nawet w żadnej z takich struktur. Najnowsza obserwacja może również odpowiedzieć na pytanie, w jaki sposób pierwiastki takie jak złoto i platyna mogły znaleźć się w gwiazdach znajdujących się w dużych odległościach od centrów galaktyk.
To zderzenie gwiazd neutronowych, jak opisują badacze, miało miejsce w niespodziewanie małej galaktyce, oddalonej o około 4,7 miliarda lat świetlnych od Ziemi, osadzonej w strumieniu gazu rozciągającym się na około 600 tysięcy lat świetlnych. Strumień ten prawdopodobnie powstał, gdy grupa galaktyk zderzyła się setki milionów lat temu, co spowodowało wyrywanie gazu i pyłu z galaktyk, pozostawiając mteriał ten w przestrzeni międzygalaktycznej.
„Znaleźliśmy zderzenie w obrębie zderzenia. Kolizja galaktyk wywołała falę formowania się gwiazd, która przez setki milionów lat doprowadziła do narodzin, a ostatecznie do zderzenia tych gwiazd neutronowych” – twierdzi Eleonora Troja z University of Rome.
Aby odkryć to połączenie, które zostało oznaczone jako GRB 230906A, które nastąpiło 6 września 2023 roku, astronomowie wykorzystali kilaka teleskopów należących do NASA, w tym Chandra X-ray Observatory, Fermi Gamma-ray Space Telescope, Neil Gehrels Swift Observatory i Teleskop Hubble’a.
Fermi Gamma-ray Space Telescope odkrył zderzenie gwiazd neutronowych, rejestrując charakterystyczny sygnał eksplozji rozbłysku gamma (GRB). Po wykorzystaniu sieci InterPlanetary Network do wyznaczenia wstępnej lokalizacji źródła, naukowcy posłużyli się następnie innymi urządzeniami, aby dokładniej je zbadać.
Jak opisują astronomowie, odkrycie to może wyjaśniać, dlaczego niektóre GRB nie wydają się mieć galaktyk macierzystych. Niektóre z nich mogą być po prostu zbyt małe i zbyt słabe, aby można było je zobaczyć na większości obrazów optycznych z obserwatoriów naziemnych.
Niezwykła lokalizacja GRB 230906A może również pomóc wyjaśnić, w jaki sposób pierwiastki takie jak złoto i platyna mogły znaleźć się w gwiazdach znajdujących się w stosunkowo dużych odległościach od galaktyk. Naukowcy wskazują, że takie obiekty są zazwyczaj uważane za starsze i za powstałe z gazu, który miał mniej czasu, aby wzbogacić się w ciężkie pierwiastki z eksplozji supernowych, a jednak zostały one w nich wykryte.
.Poprzez łańcuch reakcji jądrowych zderzenie dwóch gwiazd neutronowych może wytworzyć ciężkie pierwiastki takie jak złoto i platyna, co astronomowie zaobserwowali podczas fuzji odkrytej w 2017 roku. Zdarzenia takie jak GRB 230906A mogą wytwarzać takie pierwiastki i rozprzestrzeniać je na obrzeżach galaktyk, gdzie ostatecznie mogą znaleźć się w następnych pokoleniach gwiazd.
Emil Gołoś
