ความประทับใจของศิลปินนี้แสดงให้เห็นว่ามีดาวนิวตรอนสองดวงรวมอยู่ล้อมรอบด้วยวัตถุที่ปล่อยออกมาพร้อมกับเจ็ทที่พุ่งผ่าน
(ภาพ: © Beabudai Design)
มุมมองที่ละเอียดอย่างมากของการรวมตัวของนิวตรอนดวงแรกที่ตรวจพบเผยให้เห็นว่าการชนกันระหว่างดวงดาวที่ตายแล้วสามารถสร้างการระเบิดที่ทรงพลังที่สุดในจักรวาลได้อย่างไร
ในปี 2560 นักดาราศาสตร์ได้เห็นดาวนิวตรอนสองดวงรวมกันเป็นครั้งแรก ดาวนิวตรอนเป็นซากของดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ที่เสียชีวิตจากการระเบิดอย่างรุนแรงซึ่งเรียกว่าซุปเปอร์โนวา ชื่อเกิดขึ้นจากข้อเท็จจริงที่ว่า แรงดึงโน้มถ่วงของดาวเหล่านี้แข็งแกร่งเพียงพอ เพื่อบดขยี้โปรตอนและอิเล็กตรอนเข้าด้วยกันเพื่อสร้างนิวตรอน
นักวิจัยได้ทำการค้นพบปี 2017 โดยการตรวจจับระลอกคลื่นในโครงสร้างของอวกาศและเวลาที่รู้จักกันในชื่อคลื่นความโน้มถ่วงซึ่งแผ่รังสีจากการชนระหว่างดาวนิวตรอนคู่หนึ่งซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 130 ล้านปีแสง นักวิทยาศาสตร์ติดตามการค้นพบการรวมตัวนี้เรียกว่า GW170817 โดยมีการสังเกตจากกล้องโทรทรรศน์ธรรมดา
เล็กน้อยหลังจากวินาทีที่ตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วงของ GW170817 นักวิจัยพบผ่านกล้องโทรทรรศน์ระเบิดรังสีแกมม่าสั้น ๆ ระเบิดดังกล่าว เป็นการระเบิดที่ทรงพลังที่สุดในจักรวาล แต่ละเหตุการณ์ที่ก่อให้เกิดการระเบิดในที่ใดก็ได้จากมิลลิวินาทีถึงไม่กี่นาทีให้พลังงานมากเท่ากับดวงอาทิตย์ในช่วงอายุ 10 พันล้านปีทั้งหมด การปะทุจะแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม - ยาวและสั้น - ขึ้นอยู่กับว่าพวกเขาจะมีอายุมากกว่าหรือน้อยกว่า 2 วินาทีตามลำดับ
การปล่อยคลื่นวิทยุและการเอ็กซ์เรย์ที่ผิดปกติซึ่งมองเห็นได้จาก GW170817 นั้นพิสูจน์แล้วว่าเป็นสิ่งที่ท้าทายสำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่จะอธิบาย ความเป็นไปได้อย่างหนึ่งคือว่าสายัณห์อันน่าประหลาดใจนี้เป็นผลมาจากการแผ่รังสีที่มีพลังและแคบของการชนจากการชนที่เจาะผ่านส่วนที่เหลือของเศษซากและถูกนำออกนอกแนวแกนโลกหรือห่างจากแนวสายตาของโลก อีกโมเดลหนึ่งชี้ให้เห็นว่าเครื่องบินไอพ่นเหล่านี้ไม่ได้เจาะทะลุเศษวัสดุที่เกิดจากการควบรวมกิจการ แต่ให้ความร้อนแทนมัน
การส่องแสงบนผลพวงของ GW170817 สามารถส่องแสงกำเนิดของรังสีแกมม่าสั้น ๆ ได้ งานก่อนหน้าเปิดเผยว่าการปะทุรังสีแกมม่าเป็นเวลานานอาจเกิดจากเครื่องบินไอพ่นของวัสดุจากซุปเปอร์โนวาที่ความเร็วเชิงสัมพัทธภาพหรือใกล้เคียงกับความเร็วของแสง ในทางกลับกันยังคงเป็นปริศนาอยู่ "Om Sharan Salafia นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่หอดูดาวดาราศาสตร์แห่งเบรราในอิตาลีและผู้เขียนร่วมในการศึกษาใหม่กล่าวกับ Space.com
สาเหตุของสายัณห์ของ GW170817 อยู่ภายใต้การอภิปรายเนื่องจากการวิจัยก่อนหน้านี้ไม่สามารถรับภาพที่มีความละเอียดเพียงพอที่จะอนุมานขนาดของแหล่งที่มาของการปล่อยมลพิษเหล่านี้ เพื่อช่วยไขปริศนานี้ซาลาเฟียและเพื่อนร่วมงานของเขาได้ใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุ 32 ตัวกระจายไปทั่วห้าทวีปเพื่อตรวจสอบคลื่นวิทยุ GW170817 หลังจากการควบรวมกิจการประมาณ 207 วัน โดยการรวมข้อมูลจากอาเรย์นี้นักวิจัยได้สร้างกล้องโทรทรรศน์วิทยุที่มีขนาดใหญ่มากตัวเดียว - กว้าง 7,380 ไมล์ (11,878 กิโลเมตร) และทรงพลังพอที่จะได้ภาพที่คมชัดกว่า
การค้นพบใหม่เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าแหล่งวิทยุนี้มีขนาดค่อนข้างเล็กซึ่งไม่รองรับโมเดลรังไหม แต่ข้อมูลชี้ให้เห็นว่า GW170817 สร้างการเคลื่อนที่ของเจ็ตด้วยความเร็วเชิงสัมพัทธภาพซึ่งสามารถเจาะทะลุเศษซากรอบ ๆ ไปยังอวกาศระหว่างดวงดาวและอื่น ๆ ได้
“ รูปภาพของเรา” ต้องขอบคุณความละเอียดที่สูงมาก - ใกล้เคียงกับความละเอียดสูงสุดที่เป็นไปได้สำหรับการสังเกตแบบนี้ - สามารถบอกได้ว่าทั้งสองสถานการณ์นั้นแตกต่างกัน” Salafia กล่าว
การค้นพบนี้ "ส่องแสงธรรมชาติของการปะทุรังสีแกมม่าสั้น ๆ เช่นเดียวกับลูกพี่ลูกน้อง" ที่ยาว "พวกมันถูกสร้างขึ้นโดยเครื่องบินไอพ่นสัมพันธ์" Giancarlo Ghirlanda นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่หอดูดาวดาราศาสตร์เบรราและผู้ร่วมเขียนการศึกษา บอก Space.com นักวิจัยประเมินว่าอย่างน้อย 10 เปอร์เซ็นต์ของการรวมตัวของดาวนิวตรอนก่อให้เกิดไอพ่นสัมพัทธภาพดังกล่าว
นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการค้นพบรายละเอียดในวารสาร Science ฉบับวันที่ 22 กุมภาพันธ์
