Fusión de estrellas de neutrones

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Una fusión de estrellas de neutrones  es un tipo de colisión estelar. Ocurre de manera similar al proceso de una rara supernova de tipo Ia , en la que se fusionan enanas blancas . Cuando dos estrellas de neutrones giran una alrededor de la otra, se mueven en espiral debido a la emisión de ondas gravitacionales . La fusión de estrellas de neutrones conduce a la formación de una estrella de neutrones más masiva o un agujero negro (dependiendo de si la masa del resultado de la fusión supera el límite de Oppenheimer-Volkov ). La fusión también podría crear un campo magnético miles de millones de veces más fuerte que el de la Tierra, en escalas del orden de unos pocos milisegundos. Es probable que tales eventos creen estallidos cortos de rayos gamma .[4] Además, las fusiones pueden conducir a la aparición defuentes transitorias kilónicas de radiación casi isotrópica debido a la desintegración radiactiva de núcleos pesados. [5]

En octubre de 2018, los astrónomos informaron que el estallido GRB 150101B , detectado en 2015, podría estar directamente relacionado con el fenómeno de ondas gravitacionales GW170817 , que se cree que surgió de la fusión de estrellas de neutrones. La similitud entre los dos fenómenos, manifestada en los rangos gamma, óptico y de radio, así como la naturaleza de la galaxia anfitriona, muestran que ambos fenómenos pueden estar asociados con la fusión de estrellas de neutrones, ambos fenómenos pueden ser kilones, lo que puede ser más común en el Universo de lo que se pensaba anteriormente. [6] [7] [8] [9]

También en octubre de 2018, los científicos propusieron una tercera forma de determinar la constante de Hubble (los dos métodos anteriores, basados ​​en el corrimiento al rojo y la escala de distancia cósmica , dieron resultados inconsistentes), utilizando información sobre ondas gravitacionales, en particular las que surgen de la fusión de neutrones. estrellas. [10] [11]

Fusión observada

El 17 de agosto de 2017, los detectores LIGO / Virgo detectaron un pulso de onda gravitacional [12] [13] denominado GW170817 asociado con la fusión de dos estrellas de neutrones en NGC 4993 , una galaxia elíptica en la constelación de Hidra . GW170817 también parece estar asociado con un estallido de rayos gamma corto (2 segundos de duración), GRB 170817A , detectado 1,7 segundos después de la señal de onda gravitacional de la fusión, y con una llamarada óptica detectada 11 horas después, SSS17a . [1] [2] [3] [14] [15]

La asociación de GW170817 y GRB 170817A en el espacio y el tiempo es evidencia de que las fusiones de estrellas de neutrones pueden crear estallidos cortos de rayos gamma. La posterior detección de SSS17a en la región en la que ocurrieron los fenómenos GW170817 y GRB 170817A, así como la confirmación de las características esperadas de los kilones, confirmaron la posibilidad de la aparición de kilones durante las fusiones de estrellas de neutrones.

Notas

  1. ↑ 1 2 Cho, Adrián. La fusión de estrellas de neutrones genera ondas gravitacionales y un espectáculo de luces celestiales  (inglés)  // Ciencia  : revista. - 2017. - 16 de octubre.
  2. ↑ 1 2 misiones de la NASA captan la primera luz de un evento de onda gravitacional , NASA  (16 de octubre de 2017). Consultado el 16 de octubre de 2017.
  3. ↑ 12 Adiós , Dennis . LIGO detecta una feroz colisión de estrellas de neutrones por primera vez , The New York Times  (16 de octubre de 2017). Consultado el 16 de octubre de 2017.
  4. ↑ Rosswog, Stephan. Astrofísica: Resplandor radiactivo como una pistola humeante   // Naturaleza . - 2013. - Vol. 500 , núm. 7464 . - Pág. 535-536 . -doi : 10.1038/ 500535a . — . —PMID 23985867 .
  5. ↑ Tanvir, NR; Leván, AJ; Fruchter, AS; Hjorth, J.; Hounsell, RA; Wiersema, K.; Tunnicliffe, RL Una 'kilonova' asociada con el estallido de rayos γ de corta duración GRB 130603B  //  Nature: journal. - 2013. - Vol. 500 , núm. 7464 . - Pág. 547-549 . -doi : 10.1038/ naturaleza12505 . — . - arXiv : 1306.4971 . — PMID 23912055 .
  6. ↑ Universidad de Maryland . Todo en la familia: parentesco de la fuente de ondas gravitacionales descubierta - Nuevas observaciones sugieren que las kilonovas, inmensas explosiones cósmicas que producen plata, oro y platino, pueden ser más comunes de lo que se pensaba , ¡EurekAlert!  (16 de octubre de 2018). Consultado el 17 de octubre de 2018.
  7. ↑ Troja, E. et al. Una kilonova azul luminosa y un chorro fuera del eje de una fusión binaria compacta en z = 0.1341  //  Nature Communications  : revista. - Nature Publishing Group , 2018. - 16 de octubre ( vol. 9 ). -doi : 10.1038/ s41467-018-06558-7 .
  8. ↑ Mohon, Lee . GRB 150101B: un primo lejano de GW170817 , NASA  (16 de octubre de 2018). Consultado el 17 de octubre de 2018.
  9. ↑ Wall, Mike Powerful Cosmic Flash es probablemente otra fusión de estrella de neutrones . Space.com (17 de octubre de 2018). Recuperado: 17 Octubre 2018.
  10. ↑ Lerner, Louise Las ondas gravitacionales pronto podrían proporcionar una medida de la expansión del universo . Phys.org (22 de octubre de 2018). Fecha de acceso: 22 de octubre de 2018.
  11. ↑ Chen, Hsin-Yu; Fishbach, Maya; Holz, Daniel E. Una medición constante de Hubble del dos por ciento de sirenas estándar dentro de cinco años  // Naturaleza  :  diario. - 2018. - 17 de octubre. -doi : 10.1038/ s41586-018-0606-0 .
  12. ↑ Abbott, B. P. et al. GW170817: Observación de ondas gravitacionales de una estrella de neutrones binaria Inspiral  (inglés)  // Cartas de revisión física  : revista. - 2017. - 16 de octubre ( vol. 119 , núm. 16 ). -doi : 10.1103 / PhysRevLett.119.161101 . - . — arXiv : 1710.05832 .
  13. ↑ Scharping, Nathaniel. Las ondas gravitacionales muestran qué tan rápido se está expandiendo el universo  //  Astronomía: revista. - 2017. - 18 de octubre.
  14. ↑ Abbott, B. P. Observaciones de múltiples mensajeros de una fusión de estrellas binarias de neutrones  //  The Astrophysical Journal  : journal. - Ediciones IOP , 2017. - Octubre ( vol. 848 , no. 2 ). — P.L12 . doi : 10.3847 /2041-8213/aa91c9 . - . -arXiv : 1710.05833 . _
  15. ↑ Krieger, Lisa M. Una luz brillante vista a través del universo, demostrando que Einstein tenía razón - Colisiones violentas fuente de nuestro oro, plata , The Mercury News  (16 de octubre de 2017). Consultado el 16 de octubre de 2017.

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