چاندرا در حال بررسی یک راز پرتو ایکس از حماسه kilonova است

برای اولین بار، اخترشناسان در حال مطالعه عواقب کیلونووا هستند – انفجار حماسی انرژی که هنگام برخورد و ادغام دو ستاره نوترونی رخ می دهد. ناسا از رصدخانه اشعه ایکس چاندرا برای رصد کیلونوا GW170817 استفاده کرده است و مشاهدات سوالات غیرمنتظره ای را ایجاد کرده است.

ستارگان نوترونی از چگال ترین اجرام کیهان هستند و وقتی با هم برخورد می کنند با چنان نیرویی است که امواجی در فضا-زمان ایجاد می کنند که امواج گرانشی نامیده می شود. این امواج گرانشی برای اولین بار در سال 2017 و در سیگنالی به نام GW170817 شناسایی شدند. حتی چهار سال بعد، ستاره شناسان توانستند اثرات بعدی این رویداد را در طول موج پرتو ایکس ببینند. آپراجیتا هاجلا، نویسنده اصلی این تحقیق جدید، در بیانیه‌ای گفت: «ما برای مطالعه پیامدهای ادغام ستاره‌های نوترونی وارد قلمروی ناشناخته شده‌ایم.

تصور یک هنرمند عواقب یک کیلونووا را نشان می دهد.
تصور یک هنرمند عواقب «کیلونووا» را نشان می‌دهد، رویدادی قدرتمند که هنگام ادغام دو ستاره نوترونی اتفاق می‌افتد. اشعه ایکس: NASA/CXC/Northwestern Univ./A. هاجلا و همکاران; تصویر: NASA/CXC/M.Weiss

هرچند چیز عجیبی در مورد خوانش اشعه ایکس از این رویداد وجود داشت. هنگامی که ادغام برای اولین بار شناسایی شد، چاندرا به سرعت برای مشاهده این جفت حرکت کرد اما، با وجود انفجار حماسی نور مرئی و فروسرخ حاصل از برخورد، هیچ اشعه ایکس مشاهده نشد. اما وقتی چاندرا دوباره نگاه کرد، نه روز بعد، اشعه ایکس را پیدا کرد.

محققان فکر می کنند که این ممکن است به این دلیل اتفاق افتاده باشد که برخورد باعث ایجاد جت های پرتوهای ایکس شده است که در زوایای مختلف به بیرون پرتاب می شوند، به همین دلیل است که چاندرا در ابتدا آنها را نمی بیند زیرا آنها از زمین دور هستند. با گذشت زمان، جت ها کاهش یافتند و گسترش یافتند تا زمانی که قابل مشاهده شدند. یکی دیگر از یافته های عجیب این بود که اشعه ایکس از سال 2018 ضعیف تر شده بود، اما در مارس 2020 متوقف شد و اشعه ایکس در همان روشنایی باقی ماند. این باعث می شود محققان فکر کنند که جت ها تنها منبع اشعه ایکس از ادغام نیستند.

Raffaella Margutti از دانشگاه کالیفرنیا در برکلی، یکی از نویسندگان این مقاله گفت: «این واقعیت که پرتوهای ایکس به سرعت محو نشدند، بهترین شواهد ما بود که نشان می‌داد چیزی علاوه بر جت در اشعه ایکس در این منبع شناسایی شده است. به نظر می رسد برای توضیح آنچه می بینیم به منبع کاملاً متفاوتی از اشعه ایکس نیاز است.

دو توضیح ممکن برای این وجود دارد. یا بقایای ادغام به حدی گسترش یافته بود که موجی شوک مانند یک بوم صوتی ایجاد کرده است. یا ممکن است این ادغام یک سیاهچاله جدید ایجاد کرده باشد و انتشارات ناشی از سقوط مواد در این سیاهچاله باشد. برای اینکه بفهمند کدام یک از اینها درست است، محققان به بررسی اشعه ایکس و امواج رادیویی از منبع ادامه خواهند داد.

جو برایت، یکی از نویسندگان این مقاله، همچنین از دانشگاه کالیفرنیا در این باره گفت: «این اولین باری است که ما بعد از تابش کیلونووا را می‌بینیم یا اولین باری است که موادی را می‌بینیم که پس از ادغام ستاره‌های نوترونی روی سیاهچاله سقوط می‌کنند». برکلی "هر دو نتیجه بسیار هیجان انگیز خواهد بود."