dumaiСлияния очень плотных звёзд могут светить рентгеном сбоку
Компьютерная симуляция · ранние данные
Кратко
Компьютерные расчёты предсказывают короткую яркую рентгеновскую вспышку от оболочки вокруг узкого потока вещества при слиянии нейтронных звёзд. Она должна длиться от нескольких до десяти секунд и для близких событий быть заметной даже наблюдателям под углом примерно 45°; это пока результат моделирования, а не наблюдений.
Зачем это знать?
Короткая рентгеновская вспышка может помочь быстро найти место слияния, которое узкий гамма-сигнал часто пропускает. В модели космический телескоп Einstein Probe будет находить около 0,5 такого события в год, после чего наблюдения в других диапазонах смогут проверить его происхождение.
Разбор
Авторы сначала смоделировали движение вещества после слияния нейтронных звёзд: узкая струя пробивается через выброшенную оболочку и оставляет вокруг себя более медленный, но всё ещё очень быстрый слой — «кокон». Затем они отдельно рассчитали, как этот слой остывает и какой свет увидит наблюдатель с разных направлений. Такой двухэтапный подход нужен потому, что сам факт появления струи ещё не говорит, насколько яркой будет вспышка сбоку.
Расчёты показывают, что излучение кокона должно быть мягким рентгеновским: его температура лежит примерно в диапазоне 0,1–1 кэВ, то есть это не тот же жёсткий сигнал, который обычно связывают с гамма-всплеском. Для наблюдателя, который смотрит почти вдоль оси струи, Einstein Probe сможет увидеть такие события на расстоянии до красного смещения около 0,3. Для близкого события уровня GW170817 сигнал в модели сохраняется даже при угле наблюдения около 45°.
До этого основной проблемой оставалась направленность гамма-всплеска: узкая струя может пройти мимо телескопа, даже если слияние произошло. Здесь проверили альтернативный ранний сигнал, который распространяется шире. Если рентгеновский телескоп заметит его первым, последующие наблюдения в ультрафиолете, оптическом и инфракрасном диапазонах смогут искать килонову — свечение радиоактивно распадающегося выброшенного вещества — и послесвечение струи.
Ключевые цифры
Можно ли доверять
Это рецензируемая работа в ApJL, но её выводы основаны на гидродинамических моделях и расчёте излучения, а не на обнаруженных рентгеновских вспышках. Частота событий и дальность обнаружения зависят от выбранной модели, поэтому их ещё нужно проверить реальными наблюдениями.
- Результат основан на гидродинамических симуляциях и моделировании излучения, а не на непосредственном наблюдении таких рентгеновских сигналов.
- Предсказанные дальность обнаружения и частота событий зависят от выбранной модели джета, оболочки и чувствительности телескопа.
- Сигнал кратковременный и требует быстрого последующего наблюдения в оптическом, инфракрасном или ультрафиолетовом диапазоне для подтверждения его происхождения.
Пересказано ИИ по научной статье. Это научпоп, а не совет врача. Как это устроено