哈勃太空望远镜观察到中子星合并引发的爆炸与喷射事件GW170817 | {$randkws}热点解读 尽管重量超过了我们的太阳

来源:豺狼之吻网 | 栏目:休闲 | 2026-06-16 10:03:46
哈勃太空望远镜观察到中子星合并引发的爆炸与喷射事情GW170817
哈勃太空望远镜观察到中子星合并引发的爆炸与喷射事情GW170817
(神秘的地球uux.cn)据cnBeta:每秒超过299,000,000米--一个超快的喷射现象从一次中子星碰撞事情中呈现。中子星是大品质恒星爆炸后幸存的"垃圾压缩"核心。尽管重量超过了我们的太阳,但它们可以装进纽约市。在这种无法想象的密度下,一茶匙的快速固态硬盘报道表面物质在地球上至少有40亿吨重。
上图是艺术家对两颗中子星碰撞的印象。两颗密集的恒星残余物之间的碰撞释放出1000个规范恒星新星爆炸的能量。在碰撞的后果中,一个喷灯式的辐射射流以近乎光速的速度喷射出来。射流沿着一个被强大磁场限制的狭窄光束被推动。咆哮的关注纪录片分析射流犁入并扫除了周围星际介质中的物质。
想象一下,当两颗这样凝结的炮弹迎面相撞时会发生什么。它们在一种叫做引力波的现象中乃至搅动了时间和空间的结构,这种现象可以由地球上的探测器测量。
这一爆炸事情被命名为GW170817,于2017年8月被观测到。爆炸释放的能量与超新星爆炸的能量相当。这是第一次对中子星合并形成的引力波和伽马辐射的联合探测。
在摧古拉朽的的后果中,一股喷灯式的辐射以近乎光速的速度喷射出来,猛烈地撞击着被湮没的今天权威王者荣耀这对组合周围的物质。哈勃在碰撞后两天就出如今了爆炸实地。天文学家用哈勃测量了射流撞上的一团物质的运动。当喷气机以接近光的速度离开爆炸实地时,这团物质向外移动,就像一片被花园水管中的水流卷入的树叶。
从哈勃和射电望远镜中收集到的令人难以置信的精确度,用来测量这个圆球的轨迹,相当于测量从地球上目睹的放在月球上的12英寸比萨饼的直径。这是正开展的对中子星碰撞的调研中的一个重大分水岭,这种碰撞一直响彻全部宇宙。
天文学家运用美国宇航局的回顾短视频算法解读哈勃太空望远镜开展了一项独特的测量,表明在两颗中子星之间的巨大碰撞中,一股喷流以超过99.97%光速的速度被吹过太空。
这一爆炸性事情被称为GW170817,发生在2017年8月。爆炸形成的能量堪比超新星爆炸。这是第一次从双中子星合并中一起测试到引力波和伽马射线。
这是探究这些非凡碰撞的一个重大转折点。除了察觉引力波外,全全球和太空中的70个观测站都目睹了这次合并的后果,关乎大片的电磁波谱。这标志着时域和多信使天体物理学领域的一个重大进展,它运用含有引力波和光在内的一些"信使"来确认宇宙在时间上的进展。
仅仅两天后,科学家们迅速将哈勃对准了爆炸的位置。中子星坍缩成一个黑洞,其强大的引力着手吸引物质向它靠近。这些物质迅速旋转,形成了从其两极向外移动的喷流。咆哮的射流撞上了爆炸碎片的拓展外壳,并卷起了碎片,这含有一个物质圆球,极端速度的喷射就是在这里发生。
尽管该事情发生在2017年,但科学家们花了几年的时间来弄清楚如何确认哈勃的资料以及来自其他望远镜的资料,以描绘出这幅完整的画面。
哈勃的观测结局与美国全国科学基金会的多个射电望远镜的观测结局相结合,共同开展超长基线干涉测量(VLBI)。无线电资料是在爆炸后75天和230天取景的。
加州帕萨迪纳加州理工学院的Kunal P. Mooley说:"我很惊讶哈勃能给我们提供如此精确的测量,这可以与遍布全球的强大的射电VLBI望远镜所达到的精度相媲美,"他是最近发表在《自然》杂志上的论文的首要作者。
除了VLBI之外,作者还使用了哈勃资料和来自欧空局(欧洲航天局)盖亚卫星的资料,以达到极度精确。马里兰州巴尔的摩太空望远镜科学探究所的杰伊-安德森说:"花了几个月的时间对资料开展认真确认,才做出这个测量。"
喷流看上去超过了光速,实际上不是
经由结合各异的观测资料,他们能够精确地确定爆炸地点。哈勃的测量结局显示,喷流以七倍于光速的表面速度移动。无线电观测显示喷气机后来减速到比光速快四倍的表面速度。但在现实中,没有什么能超过光速,所以这种"超光速"运动是一种假象。由于喷射的景象差不多是以光速接近地球的,所以它在稍后时间发出的光的距离更短。从本质上讲,喷射现象本身是在追赶自己的光。实际上,发射光的间隔时间比观察者想象的要长。这导致物体的速度被高估了,在这种状况下,似乎测量起来它的速度远远超过了光速。
加州大学伯克利分校的卢文斌说:"我们的结局表明,喷气机在发射时至少以99.97%的光速运动。"
哈勃测量结局与2018年亮相的VLBI测量结局相结合,大大加强了持久以来推测的中子星合并和短时伽马射线暴之间的联系。这种联系需要一个高效移动的喷流呈现,如今已然在GW170817中测量到。
这项岗位为更精确地探究由LIGO、Virgo和KAGRA引力波观测站探测到的中子星合并铺平了道路。在前方几年有了足够大的样本,相对论射流的观测或许为测量宇宙的膨胀率提供另一条线索,这与一个被称为哈勃常数的数字有关。
当下,早期宇宙和附近宇宙的哈勃常数估计值之间存在差异,这是当今日体物理学中最大的谜团之一。各异的数值是基于哈勃和其他天文台对Ia型超新星的极其精确的测量,以及欧空局普朗克卫星的宇宙微波背景测量。更多有关相对论喷流的观点可以为试图解开这个谜团的天文学家们增多有用的信息。

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