노스웨스턴 대학교의 천문학자들은 킬로노바의 잔광을 처음으로 발견했을 것입니다.
킬로노바(별)는 우주에서 가장 밀도가 높은 천체 중 하나인 두 개의 중성자별이 합쳐지면서 생성되며, 이는 기존의 신성보다 1,000배 더 밝은 폭발을 일으키게 됩니다.
이 경우, GW170817이라는 이름의 합병 이벤트에 고에너지 입자의 좁은 축외 제트가 동반되었습니다. 합병 후 3년 반 만에 제트기가 사라지면서 신비한 X선의 새로운 출처가 드러났습니다.
새로운 X선 소스에 대한 주요 설명으로 천체 물리학자들은 합병으로 인한 파편이 팽창하면서 초음속 항공기의 소닉 붐과 유사한 충격파가 발생했다고 믿고 있습니다.
이 충돌은 주변 물질을 가열하여 킬로노바 잔광으로 알려진 X선을 생성했습니다. 또 다른 설명은 중성자별이 합쳐져 형성된 블랙홀에 물질이 떨어지면서 X선이 방출된다는 것이다.
이러한 시나리오는 이 영역에서 첫 번째 시나리오가 될 것입니다.
새로운 연구를 주도한 Northwestern의 Aprajita Khajela는 중성자별 병합의 영향을 연구함으로써 우리는 미지의 영역에 진입했다고 말했습니다. 우리는 처음으로 새롭고 특이한 것을 보고 있습니다. 이것은 우리에게 이전에 관찰되지 않은 새로운 물리적 과정을 연구하고 이해할 수 있는 기회를 제공합니다.
2017년 8월 17일 사건 GW170817은 중력파와 전자기 복사(또는 빛) 모두에 의해 감지된 최초의 중성자별 병합으로 역사상 기록에 남게 되었습니다. 그 이후로 천문학자들은 전 세계와 우주에서 망원경을 사용하여 전자기 스펙트럼에서 이 사건을 연구해 왔습니다.
NASA의 찬드라 X선 천문대를 사용하여 천문학자들은 중성자별이 합쳐질 때 발생하는 빛의 속도에 가까운 속도로 움직이는 제트의 X선 방출을 관찰했습니다.
2018년 초부터 제트기의 X선 방출은 제트기의 속도가 계속 느려지고 팽창하면서 꾸준히 약해졌습니다. 그런 다음 과학자들은 2020년 3월부터 2020년 말까지 밝기 감소가 멈추고 X선 방출이 밝기가 거의 일정하다는 것을 알아냈습니다.
이것은 중요한 단서였습니다.
X선이 빠르게 퇴색하는 것을 멈춘다는 사실은 X선의 이 소스에서 제트 이외의 다른 것이 발견되었다는 가장 좋은 증거라고 과학자들은 말합니다. 우리가 보는 것을 설명하려면 완전히 다른 X선 소스가 필요한 것 같습니다.
연구원들은 킬로노바 또는 블랙홀의 잔광이 아마도 X선 뒤에 숨어 있을 것이라고 믿고 있습니다. 이전에 관찰된 시나리오는 없습니다.
이 두 가지 설명을 구별하기 위해 천문학자들은 X선과 전파에서 GW170817을 계속 모니터링할 것입니다. 이것이 킬론 별의 잔광이라면 X선과 전파 방출은 앞으로 몇 달 또는 몇 년 동안 더 밝아질 것으로 예상됩니다.
설명이 새로 형성된 블랙홀에 물질이 떨어지는 것과 관련된 경우 X선 출력은 일정하게 유지되거나 급격히 감소해야 하며 시간이 지나도 전파 방출은 감지되지 않습니다.
GW170817에 대한 추가 연구는 광범위한 의미를 가질 수 있다고 과학자들은 말합니다. 킬로노바 잔광의 탐지는 합병이 블랙홀의 즉각적인 형성으로 이어지지 않았다는 것을 의미합니다. 대안으로, 이 물체는 천문학자들에게 물질이 탄생한 지 몇 년 후에 블랙홀로 떨어지는 방법을 연구할 기회를 줄 수 있습니다.
연구는 다음 위치에 게시됩니다. The Astrophysical Journal Letters. arxiv.org/abs/2104.02070
2022-03-01 15:45:43
작가: Vitalii Babkin