Астрономы ограничили радиус «родителей» килоновой
Астрономы с помощью симуляций определили размер нейтронных звезд, слияние которых совсем недавно «услышали» обсерватории LIGO и Virgo. Выяснилось, что их радиус должен быть не меньше десяти километров. При этом какова будет внутренняя структура килоновой, родившейся в результате слияния, остается неизвестным, говорится в Astrophysical Journal Letters.
Звезда переходит на финальную стадию эволюции, когда в ее ядре заканчивается запас водорода, и она больше не может осуществлять термоядерный синтез гелия. Если светило было достаточно массивным, то оно сбрасывает свою оболочку и высвобождает скопившуюся энергию в мощнейшем термоядерном взрыве сверхновой, в результате которого рождается нейтронная звезда. Радиус нейтронной звезды, согласно теориям, обычно не превышает 10-20 километров, при том что ее плотность просто огромна: чайная ложка вещества такого объекта будет весить около 10 миллионов тонн.
В этом году ученым впервые удалось зафиксировать гравитационные волны от слияния двух нейтронных звезд с массами 1,1 — 1,6 солнечных. Событие сопровождалось относительно слабым гамма-всплеском и вспышкой килоновой, которая была примерно в 1000 раз мощнее вспышки обычной новой. Согласно оценкам, событие произошло в галактике NGC 4993, удаленной от Земли примерно на 130 миллионов световых лет. Это невероятно близко, предыдущие гравитационные волны приходили к нам с расстояний в миллиарды световых лет.
Теперь международная команда астрономов из Германии, Греции и Японии под руководством Андреаса Баусвайна (Andreas Bauswein) из Гейдельбергского института теоретических исследований использовала данные наблюдений для того, чтобы определить размер нейтронных звезд. Ученые провели симуляции, в которых они рассмотрели несколько вариантов слияний для объектов с совокупной массой порядка 2,74 солнечных. При этом исследователи использовали разные модели и уравнения состояния, которые связывают между собой термодинамические параметры объектов.
Исследователи пришли к выводу, что все модели, которые приводят к прямому коллапсу остатка слияния, могут быть исключены, поскольку в результате коллапса должна образовываться черная дыра, что, в свою очередь, означает отсутствие яркой вспышки. Однако многие наземные обсерватории наблюдали мощное электромагнитное излучение от источника гравитационных волн. Поэтому ученые предположили, что коллапс либо должен случиться позже, либо не произойдет вообще.
Это позволило наложить определенные ограничения на размер нейтронных звезд. Исследователи пришли к выводу, что радиус объекта массой около 1,6 солнечных должен быть не менее 10,7 километров. Будущие наблюдения покажут, насколько верны оценки астрономов, и позволят уточнить эту величину.
При этом исследователям неизвестно, что родилось в результате вспышки килоновой. До сих пор событие, которое могло быть взрывом килоновой, наблюдалось лишь один раз. Недавно стало известно, что при одном взрыве килоновой может возникнуть огромное количество золота — до десяти масс Луны.
Кристина Уласович
Его нашли в Сахаре в 2020 году
Планетологи определили, что изотоп 26Al был неоднородно пространственно распределен в ранней Солнечной системе и определять возраст метеоритов только 26Al—26Mg методом необходимо с осторожностью. Такой вывод был сделан в ходе анализа метеорита EC 002, найденного в Сахаре в 2020 году. Статья опубликована в журнале Nature Communications. Считается, что радиоактивный изотоп алюминия 26Al (период полураспада 0,705 миллиона лет), возникающий при взрыве сверхновых, играет важную роль в процессах планетообразования. Тепло, выделяемое при его распаде, обеспечивало нагрев недр планетезималей, протопланет и астероидов в ранней Солнечной системе, что необходимо для протекания процессов метаморфизма, кроме того, он мог способствовать образованию химических соединений. Цепочка распада 26Al—26Mg также может использоваться для радиоизотопного датирования вещества метеоритов или малых тел, его обнаруживали в хондрах, ахондритах и включениях, богатых кальцием и алюминием (CAI), которые считаются одними из первых объектов, образовавшихся в Солнечной системе. Однако для правильной интерпретации данных измерений в космохимических исследованиях необходимо понимать степень равномерности распределения 26Al и других короткоживущих радионуклидов в ранней Солнечной системе. Группа планетологов во главе с Евгением Крестьяниновым (Evgenii Krestianinov) из Австралийского национального университета опубликовала результаты исследования вещества метеорита Erg Chech 002 (или EC 002) и радиоизотопного датирования его возраста при помощи свинец-свинцового (207Pb—206Pb) метода и его сравнения с данными по содержанию элементов цепочки 26Al—26Mg. Ученых интересовала оценка распределения 26Al в ранней Солнечной системе. EC 002 относится к андезитовым ахондритам и был обнаружен в Сахаре в 2020 году, предыдущие исследования показали, что это самая древняя из известных магматических пород в Солнечной системе, представляющая собой фрагмент коры протопланеты. Измеренный свинец-свинцовым методом возраст фракций пироксена, цельных пород и плагиоклаза в составе метеорита составил 4565,56±0,12 миллионов лет, эта временная отметка может однозначно интерпретироваться как время кристаллизации расплава. Измеренное соотношение содержания 26Al/ 27Al в EC 002 больше, чем в ангритах Д’Орбиньи и Sahara 99555, в 3-4 раза, таким образом, 26Al был неоднородно распределен среди зон образования родительских астероидов ахондритов во внутренней части протосолнечной туманности или протосолнечного диска, куда попадал из межзвездной среды. Это, в свою очередь, требует пересмотра относительных возрастов образцов метеоритов, определенных только при помощи цепочки 26Al—26Mg. Ранее мы рассказывали о том, как геохимики впервые нашли в метеорите вещество сверхновой типа Ia.