Астрономи задивљени „савршеном експлозијом“ килонове – спајања неутронских звезда

Истраживачи су први пут описали структуру врсте експлозије, назване килонова, која се дешава при спајању неутронских звезда. Ватрена лопта која се брзо ширила, међутим, пркосила је њиховим очекивањима.

Две неутронске звезде, са комбинованом масом око 2,7 пута већом од нашег Сунца, кружиле су једна око друге милијардама година пре него што су се судариле великом брзином и експлодирале.

Ово се одвијало у галаксији званој НГЦ 4993, удаљеној око 140-150 милиона светлосних година од Земље у правцу сазвежђа Хидра.

Светлосна година је раздаљина коју светлост пређе за једну годину и износи око 9,5 билиона (9.460.800.000.000) километара.

Претпоставке о килонова експлозијама формулисане су 1974. године, али је њихово постојање потврђено тек 2013. године. Такође, није се знало како изгледају све док ова није откривена 2017. године и интензивно проучавана.

Савршена експлозија 

„То је савршена експлозија на неколико начина. Прелепа је, како естетски, тако и по једноставности облика, али и по свом физичком значају“, рекао је астрофизичар Алберт Снепен из Центра "Cosmic Dawn" у Копенхагену, водећи аутор истраживања објављеног у часопису Nature. 

Према његовим речима, естетски – боје које килонова емитује буквално изгледају као Сунце, осим што су, наравно, неколико стотина милиона пута веће површине.

„Физички – ова сферна експлозија садржи изванредну физику у срцу овог спајања“, додао је Снепен.

Истраживачи су очекивали да ће експлозија можда изгледати као спљоштени диск – огромна светлећа космичка палачинка, вероватно са млазом материје који излази из њега.

„Да будем искрен, са овим се заиста враћамо на таблу за цртање“, рекао је Дарах Вотсон, астрофизичар Центра "Cosmic Dawn" и коаутор студије.

„С обзиром на екстремну природу физичких услова, који су далеко екстремнији од нуклеарне експлозије, на пример, са густинама већим од атомског језгра, температурама од милијарди степени и довољно јаким магнетним пољима да искриве облик атома, можда је овде у питању физика коју још не разумемо“, додао је Вотсон.

Од бинарног система џинова до килонове 

Проучавања килонове изведена коришћењем суперјаког телескопа VLT Европске јужне опсерваторије у Чилеу.

Две неутронске звезде су започеле свој живот као нормалне џиновске звезде у систему са две звезде који се назива бинарни. Свака од њих експлодирала је након што јој је понестало горива, остављајући за собом мало и густо језгро пречника око 20 километара, али масе веће од Сунчеве.

Постепено, приближавале су се једна другој, кружећи великом брзином. Обе су издужене и разбијене на делове у последњим секундама пре спајања због снаге гравитационог поља оне друге. Њихови унутрашњи делови су се сударили при око 25 одсто брзине светлости, стварајући најинтензивнија магнетна поља у универзуму.

Мистерија савршено симетричне сферне експлозије 

При експлозији је ослобођен сјај око милијарду звезда попут Сунца и то током неколико дана.

Две звездана остатка накратко су формирала једну масивну неутронску звезду која је потом формирала црну рупу, још гушћи објекат са тако интензивном гравитацијом да чак ни светлост не може да јој побегне.

Спољни делови неутронских звезда, у међувремену, били су развучени у дугачке траке, док је део материје одлетео у свемир. Током процеса, густине и температуре су биле толико интензивне да су формирани тешки елементи, укључујући злато, платину, арсен, уранијум и јод.

Истраживачи су понудили неколико хипотеза за објашњење савршеног сферног облика експлозије, укључујући енергију ослобођену из огромног магнетног поља неутронске звезде кратког века или дејство загонетних честица званих неутрини.

„Ово је у основи запањујуће и узбудљив изазов за све теоретичаре и нумеричке симулације“, рекао је Снепен.

„Игра је почела.“