(ESO/L. Calçada/M. Kornmesser) Wenn etwas explodiert, erwartet man einen hellen Blitz, der nachlässt.
Das dachten Astrophysiker, als sie die Kollision beobachteten zwischen zwei Neutronensternen im vergangenen August - aber wider Erwarten hellt sich die Helligkeit auch Monate nach dem Ereignis immer noch auf, was die Wissenschaftler fassungslos zurücklässt.
Laut Daten des Chandra-Röntgenobservatoriums der NASA sind die Folgen dieser Kollision viel komplexer und interessanter, als irgendjemand jemals erwartet hätte.
Wir hatten noch nie zuvor eine Kollision zwischen zwei Neutronensternen direkt beobachtet. Es war nur dank des neuen Fachgebiets möglich Gravitationswellenastronomie erkennt Wellen im Raum-Zeit-Gefüge, auf das Astronomen auf der ganzen Welt ihre Instrumente richten konnten Veranstaltung, die später am 17. August letzten Jahres den Namen GW170817 erhielt .
Die spektakuläre Verschmelzung fand 138 Millionen Lichtjahre vom Sonnensystem entfernt statt.
Und wir haben viel gelernt – zum Beispiel kommt es tatsächlich zu Zusammenstößen zwischen Neutronensternen Gammastrahlenausbrüche , einige der hellsten und energiereichsten Ereignisse im Universum. Dies bestätigte eine lange gehegte Hypothese über einen Ursprung dieser Brillen.
Der Gammastrahlenausbruch erhielt den Namen GRB170817A und es wurde erwartet, dass er relativ schnell verblassen würde – aber das ist nicht der Fall.
Zwei Tage nach der Kollision war keine optische Quelle sichtbar – soweit, so normal. Doch neun Tage nach der Kollision enthüllten Chandra-Daten eine neue Röntgenquelle am Ort des Ausbruchs.
„Wenn wir einen kurzen Gammastrahlenausbruch sehen, wird die erzeugte Strahlemission normalerweise für kurze Zeit hell, wenn sie auf das umgebende Medium prallt – und verblasst dann, wenn das System aufhört, Energie in den Ausfluss einzuspeisen.“ erklärte der Astrophysiker Daryl Haggard von der McGill University, deren Forschungsgruppe die neue Studie leitete.
„Dieser ist anders; Es ist definitiv kein einfacher, schlichter Jane-Narrow-Jet.“
(McGill Universität)
16 Tage nach der Kollision war die Position des Objekts am Himmel für einige Zeit zu nah an der Sonne, als dass empfindliche Röntgenmessungen durchgeführt werden konnten. Erst nach Ablauf von 109 Tagen – Anfang Dezember 2017 – konnten die Astronomen ihre Datenerfassung wieder aufnehmen.
Sobald es dazu in der Lage war, nahm das Forscherteam Röntgenmessungen von GRB170817A vor – und diese Dezembermessungen waren heller als die Anfang September. Diese stimmten mit dem überein Radiodatum , das im gleichen Tempo auch einen Anstieg der Helligkeit zeigte.
Diese Helligkeit lässt sich erklären, wenn die Kollision etwas komplizierter war als zunächst angenommen, sagen die Forscher.
Eine mögliche Ursache wäre, wenn die Kollision zwischen den Neutronensternen einen Strahl oder Ausfluss erzeugen würde, der wiederum das Material um das durch die Kollision entstandene neue Objekt (möglicherweise ein) schockerhitzt schwarzes Loch ).
Dieses könnte dann noch Monate nach dem Ereignis im Röntgen- und Radiospektrum leuchten. Die Röntgenlichtkurve stimmt mit den Vorhersagen für diese Hypothese überein, obwohl der Ursprung des Ausflusses noch ungewiss ist.
Jetzt versuchen Astronomen herauszufinden, was die Ursache tatsächlich ist – und welche Physik dahinter steckt. Eine weitere Überwachung durch Chandra wird dazu beitragen, das Abflussmodell entweder zu validieren oder zu widerlegen.
„Diese Neutronensternverschmelzung ist anders als alles, was wir bisher gesehen haben“, sagte Co-Autorin Melania Nynka, ebenfalls Postdoktorandin bei McGill.
„Für Astrophysiker ist es ein Geschenk, das scheinbar immer weitergegeben wird.“
GW170817 hat vielleicht Spuren in der Geschichte hinterlassen, aber es ist noch lange nicht vorbei. Es wird noch einige Zeit lang eines der am besten untersuchten Himmelsobjekte bleiben.
Die Forschungsergebnisse des Teams wurden im veröffentlicht Astrophysikalische Tagebuchbriefe .