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引力波事件可能预示着黑洞的诞生: NASA

分析美国宇航局钱德拉x射线天文台数据的科学家说,去年检测到的两个产生引力波的中子星合并可能导致了有史以来质量最低的黑洞的诞生。数据是在激光干涉仪引力波天文台 (LIGO) 和NASA 2017年8月17日的费米任务检测到伽马射线后的几天,几周和几个月内获取的。

虽然几乎每个望远镜都观察到这个来源,正式称为GW170817,但钱德拉的x射线对于理解两个中子星相撞后发生的事情至关重要。根据LIGO数据,天文学家可以很好地估计,中子星合并产生的物体质量约为太阳质量的2.7倍。这使它成为身份的绳索,这意味着它要么是有史以来发现的最大质量的中子星,要么是有史以来质量最低的黑洞。后者的先前记录保持者不低于太阳质量的四到五倍。

领导这项研究的美国三一大学的戴夫·普利说: “虽然中子星和黑洞是神秘的,但我们已经使用钱德拉等望远镜研究了整个宇宙中的许多黑洞。”“这意味着我们有数据和理论,我们期望这些物体在x射线中的行为,” pooley说。如果中子星合并并形成更重的中子星,那么天文学家会期望它会迅速自旋并产生非常强的磁场。反过来,这将产生高能粒子的膨胀气泡,从而导致明亮的x射线发射。

相反,钱德拉 (Chandra) 的数据显示,x射线的水平比快速旋转,合并的中子星和相关的高能粒子气泡的预期低几至几百倍,这意味着可能会形成黑洞相反。如果得到证实,这一结果表明,制造黑洞的配方有时会很复杂。在GW170817的情况下,将需要两次超新星爆炸,在足够紧密的轨道上留下两个中子星,以使引力波辐射将中子星聚集在一起。

美国德克萨斯大学奥斯汀分校的帕万·库马尔 (pawan Kumar) 说: “天文学家长期以来一直怀疑中子星合并会形成黑洞并产生辐射,但到目前为止,我们还缺乏强有力的理由。”事件发生后两到三天的Chandra观察未能检测到来源,但事件发生后9、15和16天的后续观察导致了检测。此后不久,源就消失在太阳后面,但是在事件发生后约110天的钱德拉观测中发现了进一步的增亮,随后在约160天后出现了可比的x射线强度。

研究人员说,观察到的x射线发射完全是由于休克-类似于超音速飞机的音爆-从合并粉碎到周围的气体。没有中子星产生x射线的迹象。pooley团队的说法可以通过未来的x射线和无线电观测来测试。如果残余物被证明是具有强磁场的中子星,那么当高能粒子的气泡赶上减速休克时,在x射线和无线电波长下,光源应该会在大约几年内变得更亮。

如果它确实是一个黑洞,天文学家预计随着休克的减弱,它将继续变得越来越暗。

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