科學家在2017年8月17日首次直接觀測到兩顆中子星合併,這是第一次在引力波和從伽馬射線到無線電發射的整個光譜中檢測到宇宙事件。膨脹還產生了基洛諾瓦(渦輪增壓爆炸)瞬間製造了數巨量的黃金和鉑金。這些觀測提供了第一個令人信服的證據,證明基洛諾瓦會產生大量的重金屬,但這一發現早就被理論預測到了。天文學家懷疑,地球上所有的金和鉑都是在中子星碰撞期間產生基洛諾瓦的結果。
基於2017年由雷射干涉儀引力波天文台(LIGO)首次發現的引力波事件數據,天文學家開始調整對基洛諾瓦在地球上的觀察者應該如何發現的假設。由馬里蘭大學天文學系副研究科學家埃萊奧諾拉·特羅亞領導的一個團隊
重新檢查了2016年8月發現的一次伽馬射線爆發數據,發現了在最初觀測過程中未被注意到基洛諾瓦的新證據。NASA的尼爾·格倫斯·斯威夫特天文台,在探測到這一名為GRB160821B2016事件幾分鐘後就開始跟蹤它。
早期捕獲使研究小組能夠收集LIGO事件基洛諾瓦觀測中缺失的新見解,直到初始碰撞後近12小時才開始。其研究發現現在於2019年8月27日發表在《皇家天文學會月刊》上。GRB160821B2016事件一開始非常令人興奮,它離我們很近,幾乎每個大型望遠鏡都能看到它,包括NASA的哈勃太空望遠鏡。但它與預測不相符,研究人員預計在幾周內,紅外線發射會越來越亮。事件發生十天後,幾乎沒有留下任何信號。天文學家們都很失望,然後,再一年後,LIGO事件發生了。
科學家們用新的眼光看待舊數據,意識到確實在GRB160821B2016事件中捕獲了基洛諾瓦,這是近乎完美的匹配。這兩個事件的紅外數據具有相似亮度和完全相同的時間尺度。這兩個事件之間的相似之處表明GRB160821B2016事件的基洛諾瓦,也是兩顆中子星合併的結果。Kilonovae也可能是黑洞和中子星合併的結果,但目前尚不清楚這樣的事件是否會在X射線,紅外線,射電和光學觀測中產生不同的特徵。
從GRB160821B2016事件中收集到的信息,並不像LIGO引力波事件的觀察結果那樣包含那麼多細節。但對最初幾個小時的觀測(LIGO事件的記錄中缺失)揭示了對基洛諾瓦早期階段的重要新見解。例如,天文學家第一次看到了碰撞後剩餘的新對象,這在LIGO引力波事件數據中是不可見的。UMD天文學系聯合空間科學研究所(JSI Prize)博士後研究員傑弗里·瑞安表示:殘留物可能是一顆被稱為磁星的超大質量中子星,它在碰撞中倖存下來,然後塌陷成了一個黑洞。
這很有趣,因為理論表明,磁星應該減緩甚至停止重金屬的產生,重金屬是基洛諾瓦紅外光信號的最終來源。分析表明,重金屬以某種方式能夠逃脫殘餘物的猝滅影響。來自這一事件非常明亮的紅外信號,可以說使它成為我們在遙遠宇宙中觀察到的最清晰基洛諾瓦。科學家們對基洛諾瓦的性質如何隨著不同前身和最終遺蹟的變化而變化非常感興趣。隨著觀察到更多這樣的事件,可能會了解到有許多不同類型的基洛諾瓦都在同一個家族中,就像許多不同類型的超新星一樣。
博科園|研究/來自:馬里蘭大學
參考期刊《皇家天文學會月刊》
DOI: 10.1093/mnras/stz2255
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