Астрономы ограничили радиус «родителей» килоновой

ESO/L. Calçada
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.
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