А.М. [ RTS ]

SPAJANjA NEUTRONSKIH ZVIJEZDA

Astronomi zadivljeni „savršenom eksplozijom“ kilonove

Astronomi su posmatrali ono što bi mogla da bude „savršena eksplozija“, kolosalna i potpuno simetrična sferna eksplozija izazvana spajanjem dvije neutronske zvijezde, to jest dva veoma gusta zvezdana ostatka, neposredno prije nego što je njihovim spajanjem formirana crna rupa.

Istraživači su prvi put opisali strukturu vrste eksplozije, nazvane kilonova, koja se dešava pri spajanju neutronskih zvijezda. Vatrena lopta koja se brzo širila, međutim, prkosila je njihovim očekivanjima.

Dvije neutronske zvezde, sa kombinovanom masom oko 2,7 puta većom od našeg Sunca, kružile su jedna oko druge milijardama godina prije nego što su se sudarile velikom brzinom i eksplodirale.

Ovo se odvijalo u galaksiji zvanoj NGC 4993, udaljenoj oko 140-150 miliona svjetlosnih godina od Zemlje u pravcu sazvežđa Hidra.

Svetlosna godina je razdaljina koju svjetlost pređe za jednu godinu i iznosi oko 9,5 biliona (9.460.800.000.000) kilometara.

Pretpostavke o kilonova eksplozijama formulisane su 1974. godine, ali je njihovo postojanje potvrđeno tek 2013. godine. Takođe, nije se znalo kako izgledaju sve dok ova nije otkrivena 2017. godine i intenzivno proučavana.

Savršena eksplozija

„To je savršena eksplozija na nekoliko načina. Prelijepa je, kako estetski, tako i po jednostavnosti oblika, ali i po svom fizičkom značaju“, rekao je astrofizičar Albert Snepen iz Centra "Cosmic Dawn" u Kopenhagenu, vodeći autor istraživanja objavljenog u časopisu Nature.

Prema njegovim riječima, estetski – boje koje kilonova emituje bukvalno izgledaju kao Sunce, osim što su, naravno, nekoliko stotina miliona puta veće površine.

„Fizički – ova sferna eksplozija sadrži izvanrednu fiziku u srcu ovog spajanja“, dodao je Snepen.

Istraživači su očekivali da će eksplozija možda izgledati kao spljošteni disk – ogromna svetleća kosmička palačinka, vjerovatno sa mlazom materije koji izlazi iz njega.

„Da budem iskren, sa ovim se zaista vraćamo na tablu za crtanje“, rekao je Darah Votson, astrofizičar Centra "Cosmic Dawn" i koautor studije.

„S obzirom na ekstremnu prirodu fizičkih uslova, koji su daleko ekstremniji od nuklearne eksplozije, na primjer, sa gustinama većim od atomskog jezgra, temperaturama od milijardi stepeni i dovoljno jakim magnetnim poljima da iskrive oblik atoma, možda je ovdje u pitanju fizika koju još ne razumemo“, dodao je Votson.

Od binarnog sistema džinova do kilonove

Proučavanja kilonove izvedena korišćenjem superjakog teleskopa VLT Evropske južne opservatorije u Čileu.

Dvije neutronske zvezde su započele svoj život kao normalne džinovske zvijezde u sistemu sa dve zvijezde koji se naziva binarni. Svaka od njih eksplodirala je nakon što joj je ponestalo goriva, ostavljajući za sobom malo i gusto jezgro prečnika oko 20 kilometara, ali mase veće od Sunčeve.

Postepeno, približavale su se jedna drugoj, kružeći velikom brzinom. Obje su izdužene i razbijene na djelove u poslednjim sekundama prije spajanja zbog snage gravitacionog polja one druge. Njihovi unutrašnji delovi su se sudarili pri oko 25 odsto brzine svjetlosti, stvarajući najintenzivnija magnetna polja u univerzumu.

Misterija savršeno simetrične sferne eksplozije

Pri eksploziji je oslobođen sjaj oko milijardu zvijezda poput Sunca i to tokom nekoliko dana.

Dva zvezdana ostatka nakratko su formirala jednu masivnu neutronsku zvezdu koja je potom formirala crnu rupu, još gušći objekat sa tako intenzivnom gravitacijom da čak ni svketlost ne može da joj pobkegne.

Spoljni djelovi neutronskih zvijezda, u međuvremenu, bili su razvučeni u dugačke trake, dok je dio materije odletio u svemir. Tokom procesa, gustine i temperature su bile toliko intenzivne da su formirani teški elementi, uključujući zlato, platinu, arsen, uranijum i jod.

Istraživači su ponudili nekoliko hipoteza za objašnjenje savršenog sfernog oblika eksplozije, uključujući energiju oslobođenu iz ogromnog magnetnog polja neutronske zvezde kratkog vijeka ili dejstvo zagonetnih čestica zvanih neutrini.

„Ovo je u osnovi zapanjujuće i uzbudljiv izazov za sve teoretičare i numeričke simulacije“, rekao je Snepen.