‘Savršena eksplozija’: spajanje neutronskih zvijezda stvorilo sferičnu kozmičku eksploziju

Astronomi su promatrali ono što bi se moglo nazvati “savršena eksplozija”, kolosalna i krajnje sferična eksplozija izazvana spajanjem dvaju vrlo gustih zvjezdanih ostataka zvanih neutronske zvijezde malo prije nego što se kombinirani entitet urušio i stvorio crnu rupu.

Istraživači su u srijedu po prvi put opisali obrise vrste eksplozije, nazvane kilonova, koja se događa kada se neutronske zvijezde spajaju. Vatrena kugla svjetleće materije koja se brzo širila prkosila je njihovim očekivanjima.

Dvije neutronske zvijezde, ukupne mase oko 2,7 puta veće od našeg sunca, kružile su jedna oko druge milijardama godina prije nego što su se sudarile pri velikim brzinama i eksplodirale. To se dogodilo u galaksiji zvanoj NGC 4993, oko 140-150 miliona svjetlosnih godina udaljenoj od Zemlje u smjeru sazviježđa Hidra.

Postojanje eksplozija kilonova predloženo je 1974. i potvrđeno 2013., no nije se znalo kako izgledaju sve dok ova nije detektirana 2017. i intenzivno proučavana.

“To je savršena eksplozija na nekoliko načina. Prekrasna je, i estetski, u jednostavnosti oblika i u svom fizičkom značaju”, rekao je astrofizičar Albert Sneppen iz Cosmic Dawn Centra u Kopenhagenu, glavni autor istraživanja objavljenog u časopisu Nature.

“Estetski gledano, boje koje kilonova emitira doslovno izgledaju kao sunce – osim što je, naravno, nekoliko stotina milijuna puta veće površine. Fizički, ova sferna eksplozija sadrži izvanrednu fiziku u srcu ovog spajanja,” dodao je Sneppen.

Istraživači su očekivali da će eksplozija možda izgledati poput spljoštenog diska – kolosalne svjetleće kozmičke palačinke, iz koje vjerojatno curi mlaz materijala.

“Da budem iskren, s ovim se stvarno vraćamo na početak”, rekao je astrofizičar Centra Cosmic Dawn i koautor studije Darach Watson.

“S obzirom na ekstremnu prirodu fizičkih uslova – daleko ekstremnijih od nuklearne eksplozije, na primjer, s gustoćom većom od atomske jezgre, temperaturama od milijardi stepeni i magnetskim poljima dovoljno jakim da izobliče oblike atoma – možda postoji temeljna fizika ovdje koju još ne razumijemo,” dodao je Watson.

Kilonova je proučavana pomoću vrlo velikog teleskopa Evropskog južnog opservatorija sa sjedištem u Čileu.

Dvije neutronske zvijezde započele su svoj život kao masivne normalne zvijezde u sistemu od dvije zvijezde koji se naziva binarni. Svaki je eksplodirao i kolabirao nakon što je ostao bez goriva, ostavljajući za sobom malu i gustu jezgru promjera oko 20 km, ali masu veću od Sunca.

Vrlo postupno, približavali su se jedno drugome, kružeći brzo. Svaki je bio razvučen i razdvojen u posljednjim sekundama prije spajanja zbog snage gravitacijskog polja onog drugog. Njihovi unutrašnji dijelovi sudarali su se brzinom od oko 25% brzine svjetlosti, stvarajući najintenzivnija magnetska polja u svemiru. Eksplozija je na nekoliko dana oslobodila sjaj oko milijardu sunaca.

Njih dvoje su nakratko formirali jednu masivnu neutronsku zvijezdu koja se zatim urušila i stvorila crnu rupu, još gušći objekt s toliko žestokom gravitacijom da čak ni svjetlost ne može pobjeći.

Vanjski dijelovi neutronskih zvijezda, u međuvremenu, rastegnuti su u dugačke trake, s nekim materijalom odbačenim u svemir. Tokom procesa, gustoće i temperature bile su toliko intenzivne da su se kovali teški elementi, uključujući zlato, platinu, arsen, uran i jod.

Istraživači su ponudili neke hipoteze kako bi objasnili sferni oblik eksplozije, uključujući energiju oslobođenu iz golemog magnetskog polja kratkotrajne pojedinačne neutronske zvijezde ili ulogu zagonetnih čestica zvanih neutrini.

“Ovo je u osnovi zapanjujuće i uzbudljiv izazov za sve teoretičare i numeričke simulacije”, rekao je Sneppen. “Igra je krenula.”

Visoko.co.ba/federalna.ba/The Guardian