自具有里程碑意義的重力波探測到中子星合并以來已經(jīng)三年了。從那天起，由馬里蘭大學(xué)天文學(xué)家Eleonora Troja領(lǐng)導(dǎo)的國際研究人員團隊一直在持續(xù)監(jiān)視隨后的輻射發(fā)射，以提供有關(guān)此類事件的最完整描述。

他們的分析為X射線在模型預(yù)測它們會停止之后很長一段時間內(nèi)繼續(xù)從碰撞中放射出來提供了可能的解釋。研究還表明，當前的中子星和緊湊體碰撞模型缺少重要的信息。這項研究于2020年10月12日發(fā)表在《皇家天文學(xué)會月刊》上。

“我們正在進入我們的中子理解一個新的階段明星，”特羅哈，在天文學(xué)的UMD署副研究科學(xué)家和論文的主要作者。“我們真的不知道從現(xiàn)在開始會發(fā)生什么，因為我們所有的模型都沒有預(yù)測到X射線，我們很驚訝地發(fā)現(xiàn)碰撞事件發(fā)生1000天后看到它們?？赡芤◣啄甑臅r間才能找到答案。發(fā)生了什么，但我們的研究為許多可能性打開了大門。

Troja團隊研究的中子星合并GW170817最早是從2017年8月17日由激光干涉儀引力波天文臺及其對應(yīng)的處女座探測到的引力波中識別出來的。數(shù)小時之內(nèi)，世界各地的望遠鏡開始觀察電磁輻射，包括伽瑪射線爆炸發(fā)出的射線和光。這是天文學(xué)家第一次也是唯一一次能夠觀測到與重力波有關(guān)的輻射，盡管他們早就知道這種輻射會發(fā)生。迄今為止觀察到的所有其他引力波均來自太弱和太遠而無法從地球探測到輻射的事件。

在檢測到GW170817之后的幾秒鐘內(nèi)，科學(xué)家記錄了最初的能量射流，即所謂的伽馬射線爆發(fā)，然后記錄了較慢的千伏新星，這是一團氣體氣體在最初的噴氣流后面爆發(fā)。千伏新星發(fā)出的光持續(xù)了大約三個星期，然后消失了。同時，在首次檢測到重力波的9天后，望遠鏡觀測到了它們以前從未見過的東西：X射線?；谝阎祗w物理學(xué)的科學(xué)模型預(yù)測，當中子星碰撞產(chǎn)生的初始射流穿過星際空間時，會產(chǎn)生自己的沖擊波，該沖擊波會發(fā)出X射線，無線電波和光。這被稱為余輝。但是這種余輝從未見過。在這種情況下，余輝在檢測到重力波后約160天達到峰值，然后迅速消失。但是X光仍然存在。

這項新的研究論文為長壽命的X射線發(fā)射提出了一些可能的解釋。一種可能性是，這些X射線代表了碰撞余輝的全新特征，并且伽馬射線爆發(fā)的動力學(xué)與預(yù)期有所不同。

美國太空總署戈達德太空飛行中心的研究員特羅亞說：“發(fā)生的碰撞離我們?nèi)绱酥?，以至看不見它打開了我們很少接觸的整個過程的窗口。” “可能有一些物理過程我們沒有包含在我們的模型中，因為它們在噴射形成時與我們更熟悉的早期階段無關(guān)。”

另一種可能性是，在輻射初始射流之后的千變新星和不斷擴大的氣體云可能會產(chǎn)生自己的沖擊波，需要更長的時間才能到達地球。

UMD天文學(xué)系博士后兼作者之一Geoffrey Ryan說：“我們看到了新星，因此我們知道那里有氣云，而且它的沖擊波產(chǎn)生的X射線可能剛剛到達我們的身旁。研究。“但是我們需要更多的數(shù)據(jù)來了解我們是否正在尋找。如果是的話，它可能會給我們提供一種新的工具，這些工具是我們之前從未認識到的這些事件的特征。這可能有助于我們找到中子星碰撞以前的X射線記錄。”

第三種可能性是，碰撞后可能遺留了一些東西，可能是發(fā)射X射線的中子星的殘留物。