Fuziunea stelelor de neutroni

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Impresia artistului cu privire la fuziunea a două stele de neutroni, producând unde gravitaționale și dând naștere unei kilonove

O fuziune a stelelor de neutroni este un tip de coliziune stelară . Apare într-un mod similar cu supernovele rare de tip Ia rezultate din fuziunile piticilor albi .

Când două stele de neutroni se orbitează una pe cealaltă, orbita lor în timp devine o spirală din ce în ce mai strânsă datorită pierderii de energie asociată cu radiațiile gravitaționale . Când cele două stele de neutroni se întâlnesc, fuziunea lor duce la formarea unei stele de neutroni mai masive sau a unei găuri negre (dacă masa este sub limita Tolman-Oppenheimer-Volkoff sau mai sus). Fuziunea poate crea, de asemenea, un câmp magnetic de miliarde de ori mai puternic decât cel al Pământului în câteva milisecunde. Se crede că aceste evenimente creează scurte explozii de raze gamma . [1] Se crede că astfel de fuziuni produc kilonove , care sunt surse temporare de radiații electromagnetice cu lungime de undă destul de izotropă , datorită decăderii radioactive a nucleelor ​​grele care sunt produse sau emise în timpul fuziunii prin procesul r . [2]

Fuziuni observate

17 august 2017: unda gravitațională ( GW170817 ) detectată prin fuziunea a două stele de neutroni [3] [4] [5] (reprezentare artistică).

La 17 august 2017, colaborarea LIGO / Fecioară a dezvăluit un impuls de undă gravitațională , [6] numit GW170817 , asociat cu fuziunea a două stele de neutroni în NGC 4993 , o galaxie eliptică din constelația Hydra . GW170817 a părut, de asemenea, legat de o scurtă explozie de raze gamma (≈2 secunde), GRB 170817A , detectată la 1,7 secunde după semnalul de fuziune GW și de un eveniment vizibil observat 11 ore mai târziu, SSS17a . [4] [5] [7] [8]

Asocierea dintre GW170817 și GRB 170817A atât în ​​timp cât și în spațiu este o dovadă semnificativă că fuziunile de stele neutronice creează scurte explozii de raze gamma. Detectarea ulterioară a evenimentului „Swope Supernova Survey 2017a” (SSS17a) [9] în zona în care s-au produs GW170817 și GRB 170817A și faptul că are caracteristicile așteptate de la o kilonova , este în schimb o dovadă semnificativă a faptului că fuziunile de neutroni stelele produc kilonove.

În octombrie 2018, astronomii au raportat că GRB 150101B, o explozie de raze gamma detectată în 2015, ar putea fi direct legată de evenimentul istoric GW170817, o „ undă gravitațională detectată în 2017 și asociată cu fuziunea a două stele de neutroni. Asemănările dintre cele două evenimente, în ceea ce privește emisiile de raze gamma , optice și de raze X , precum și în ceea ce privește natura galaxiilor gazdă asociate acestora, sunt „izbitoare”, sugerând că cele două evenimente separate pot ambele. să fie rezultatul fuziunii. stelele de neutroni și ambele pot fi kilonova, despre care cercetătorii cred că ar putea fi mai frecvente decât se credea anterior. [10] [11] [12] [13]

În octombrie 2018, oamenii de știință au prezentat o nouă modalitate de a exploata informațiile din evenimentele unde gravitaționale (în special cele datorate fuziunilor cu stele de neutroni, cum ar fi GW170817) pentru a determina constanta Hubble , care este esențială pentru stabilirea ratei de expansiune a universului . [14] [15] Cele două metode anterioare, una bazată pe deplasări spre roșu și cealaltă bazată pe scala distanței cosmice , au dat rezultate contradictorii.

În aprilie 2019, observatorii undelor gravitaționale LIGO și Fecioară au anunțat detectarea unui eveniment candidat care să fie, cu o probabilitate de 99,94%, fuziunea a două stele de neutroni. În ciuda observațiilor ulterioare extinse, omologul electromagnetic nu a putut fi identificat. [16] [17] [18]

Campania de observare a facilității tranzitorii Zwicky studiază, de asemenea, evenimentele stelelor de neutroni prin observarea undelor gravitaționale. [19]

XT2 (magnetar)

În 2019, analiza datelor de la Observatorul cu raze X Chandra a descoperit o altă fuziune de stele binare de neutroni la o distanță de 6,6 miliarde de ani lumină; semnalul cu raze X se numește XT2. Fuziunea a produs un magnetar ale cărui emisii ar putea fi detectate timp de multe ore. [20]

Notă

  1. ^ Stephan Rosswog, Astrophysics: Radioactive strălucire ca un pistol fumător , în Nature , vol. 500, n. 7464, 2013, pp. 535-6, Bibcode : 2013 Nat . 500..535R , DOI : 10.1038 / 500535a , PMID 23985867 .
  2. ^ NR Tanvir, AJ Levan și AS Fruchter, A 'kilonova' asociată cu explozia de raze γ de scurtă durată GRB 130603B , în Nature , vol. 500, n. 7464, 2013, pp. 547-9, Bibcode : 2013 Nat . 500..547T , DOI : 10.1038 / nature12505 , PMID 23912055 , arXiv : 1306.4971 .
  3. ^ (EN) Adrian Cho, Stelele de neutroni care fuzionează generează unde gravitaționale și un spectacol luminos ceresc , în Știința, 16 octombrie 2017. Adus 31 august 2020.
  4. ^ a b Elizabeth Landau, Felicia Chou și Dewayne Washington, Misiunile NASA prind prima lumină de la un eveniment cu val gravitațional , NASA , 16 octombrie 2017. Accesat la 16 octombrie 2017 .
  5. ^ a b Dennis Overbye, LIGO detectează pentru prima dată coliziunea acerbă a stelelor cu neutroni , în New York Times , 16 octombrie 2017. Accesat la 16 octombrie 2017 .
  6. ^ BP Abbott, GW170817: Observarea undelor gravitaționale de la un inspector stelar de neutroni binari , în Physical Review Letters , vol. 119, nr. 16, 16 octombrie 2017, p. 161101, Bibcode : 2017PhRvL.119p1101A , DOI : 10.1103 / PhysRevLett.119.161101 , PMID 29099225 , arXiv : 1710.05832 .
  7. ^ BP Abbott, Observații multi-mesager ale unei fuziuni de stele cu neutroni binari ( PDF ), în The Astrophysical Journal , vol. 848, nr. 2, octombrie 2017, p. L12, Bibcode : 2017ApJ ... 848L..12A , DOI : 10.3847 / 2041-8213 / aa91c9 , arXiv : 1710.05833 .
    „Spectrele optice și infraroșii apropiați din aceste câteva zile au oferit argumente convingătoare că acest tranzitor este diferit de oricare altul descoperit în anchetele optice extinse pe teren larg din ultimul deceniu”. .
  8. ^ Lisa M. Krieger, A Bright Light Seen Across The Universe, Doveding Einstein Right - Violent collision source of our gold, silver , în The Mercury News , 16 octombrie 2017. Accesat 16 octombrie 2017 .
  9. ^ Y.-C. Pan, Vechiul mediu gazdă-gazdă al SSS17a, primul omolog electromagnetic la o sursă de unde gravitaționale , în The Astrophysical Journal , vol. 848, nr. 2, 2017, pp. L30, Bibcode : 2017ApJ ... 848L..30P , DOI : 10.3847 / 2041-8213 / aa9116 , arXiv : 1710.05439 .
  10. ^ (EN) Toți din familie: Sursa de undă gravitațională descoperită pe EurekAlert! . Adus la 1 septembrie 2020 .
  11. ^ E. Troja, A kilonova albastră luminoasă și un jet off-axis dintr-o fuziune binară compactă la z = 0.1341 , în Nature Communications , vol. 9, nr. 1, 16 octombrie 2018, p. 4089, Bibcode : 2018NatCo ... 9.4089T , DOI : 10.1038 / s41467-018-06558-7 , PMID 30327476 , arXiv : 1806.10624 .
  12. ^ Lee Mohon, GRB 150101B: A Distant Cousin to GW170817 , NASA , 16 octombrie 2018. Accesat la 17 octombrie 2018 .
  13. ^ Mike Wall, Blițul cosmic puternic este probabil o altă fuziune cu stele de neutroni , pe space.com .
  14. ^ Undele gravitaționale ar putea furniza în curând măsura expansiunii universului , pe phys.org .
  15. ^ Hsin-Yu Chen, Maya Fishbach și Daniel E. Holz, O măsurătoare constantă de două la sută Hubble din sirenele standard în termen de cinci ani , în Nature , vol. 562, nr. 7728, 17 octombrie 2018, pp. 545-547, Bibcode : 2018Natur.562..545C , DOI : 10.1038 / s41586-018-0606-0 , PMID 30333628 , arXiv : 1712.06531 .
  16. ^ Breaking: LIGO detectează valurile gravitaționale dintr-o altă fuziune de stele cu neutroni , pe D-brief .
  17. ^ GraceDB - Baza de date cu evenimente pentru candidații cu valuri gravitaționale , la gracedb.ligo.org .
  18. ^ (RO) G. Hosseinzadeh, PS Cowperthwaite și S. Gomez, Urmărirea evenimentelor candidate S190425z și S190426c cu stele de neutroni care poartă valuri gravitaționale cu MMT și SOAR , în Astrophys. J. , voi. 880, n. 1, 18 iulie 2019, pp. L4, Bibcode : 2019ApJ ... 880L ... 4H , DOI : 10.3847 / 2041-8213 / ab271c , arXiv : 1905.02186 .
  19. ^ Roland Pease, Gravitational Wave Hunt now in overdrive , BBC News, 2 mai 2019.
  20. ^ Alison Klesman, O nouă fuziune de stele neutronice este surprinsă pe camera cu raze X , în Astronomy , 18 aprilie 2019. Adus 18 aprilie 2019 .

Elemente conexe

Astronomie Portalul astronomiei : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de astronomie și astrofizică
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Merger_of_stelle_of_neutroni&oldid=121934558 ”