Міжнародна група астрофізиків побудували комп’ютерну модель, яка одночасно враховує дві різні ознаки вибуху кілонової, що спостерігаються, і відбувається при злитті нейтронних зірок. Модель враховує гравітаційні хвилі, що викликає зіткнення, та величезні сплески випромінювання, включаючи гамма-сплеск.
Нейтронна зірка — є надзвичайно щільним астрофізичним об’єктом, що утворюється в результаті вибуху наднової в кінці життя масивних зірок. Нейтронні зірки в подвійних системах обертаючись одна навколо одної постійно випромінюють гравітаційні хвилі — невеликі збурення в тканині простору — часу, втрачають енергію і зрештою стикаються.
Вчені розробили комп’ютерні алгоритми для аналізу та моделювання першого і поки що єдиного спостереження такого злиття нейтронних зірки. В результаті цієї події були створені гравітаційні хвилі, які були виявлені 17 серпня 2017 року земними гравітаційно-хвильовими обсерваторіями Advanced Ligo та Advanced Virgo.
Чисельне моделювання викиду, що утворився під час злиття двох нейтронних зірок. Червоні кольори відносяться до викинутого матеріалу з високою часткою нейтронів, тоді як синій матеріал містить високу частку протонів. Зображення: I. Markin (Universitеt Potsdam)
Коли дві зірки злилися, важкі елементи, що утворилися, були викинуті. Деякі з цих елементів радіоактивно розпалися, що спричинило підвищення температури. Астрономи вимірювали це теплове випромінювання протягом двох тижнів після зіткнення за допомогою телескопів, що працюють в інфрачервоній, оптичній та ультрафіолетовій частинах спектра.
Додатковий матеріал був викинутий в результаті гамма-сплеску, спричиненого зіткненням нейтронних зірок. Коли речовина нейтронної зірки вступала в реакцію з навколишнім середовищем, виникали рентгенівські промені та радіовипромінювання.
Ілюстрація злиття двох нейтронних зірок
Злиття нейтронних зірок дозволяють вченим досліджувати фізичні принципи у найекстремальніших умовах. У цих високоенергетичних зіткненнях, наприклад, утворюються важкі елементи, такі як зірки. Комплексне моделювання процесів зіткнення нейтронних зірок дозволить астрономам підготуватися до спостереження та вивчення наступної такої події.