Astronomai paaiškino infraraudonąjį kilonovų spinduliavimą po neutroninių žvaigždžių susijungimo
Nauja teorija apie kilonovų infraraudonąjį spinduliavimą
Astronomai pasiūlė naują modelį, paaiškinantį paslaptingą infraraudonąjį spinduliavimą, pastebimą kilonovose – galinguose sprogimuose, kurie įvyksta susijungus neutroninėms žvaigždėms. Pasak jų, šis spinduliavimas gali būti sukeltas dulkių, susidarančių iš sunkiųjų elementų, kurie sintetinami per sprogimą.
Kilonovų ir sunkiųjų elementų formavimasis
Neutroninių žvaigždžių susijungimo metu įvyksta galingas sprogimas, vadinamas kilonova, kuris į kosmosą išmeta daug neutronais turtingos medžiagos. Šioje medžiagoje per r-procesą formuojasi sunkiausi cheminiai elementai, tokie kaip auksas ir platina. 2017 metais šis procesas buvo patvirtintas stebint gravitacinių bangų įvykį GW170817 ir susijusią kilonovą AT2017gfo.
James Webb teleskopo stebėjimai
Kosminis teleskopas James Webb neseniai stebėjo kitą galimą kilonovą, AT2023vfi, susijusią su gama blyksniu GRB 230307A. Po kelių savaičių nuo blyksnio jos spektre buvo aptiktas stiprus infraraudonasis spinduliavimas, atitinkantis kūno su apie 660 K (387 °C) temperatūra švytėjimą. Panašus spektras buvo pastebėtas ir kilonovoje AT2017gfo po kelių dešimčių dienų nuo susijungimo.
Naujas modelis ir dulkių susidarymas
Naujoji teorija teigia, kad atvėsus išmestai medžiagai, sunkieji elementai, susidarę r-proceso metu, gali kondensuotis į kietas dulkes. Skaičiavimai rodo, kad dulkių susidarymas prasideda maždaug po 10 dienų nuo susijungimo, pirmiausia išoriniame, vėsesniame išmetimo sluoksnyje, o iki 20 dienos apima ir vidines sritis.
Spektriniai pokyčiai ir dulkės
Modelis prognozuoja, kad šiuo laikotarpiu kilonovos spektras turėtų keistis: iš pradžių jame dominuoja siauri atskirų atomų spinduliavimo linijos, o vėliau jas pakeičia lygus šiluminis infraraudonasis dulkių spinduliavimas. Panašus elgesys jau žinomas įprastoms supernovoms.
Ateities tyrimų galimybės
Tyrėjai pažymi, kad dulkių susidarymas efektyviausiai vyksta lėtai judančiose išmetimo dalyse. Kadangi masė, greitis ir išmestos medžiagos sudėtis gali skirtis tarp skirtingų kilonovų, vėlyvasis infraraudonasis tokių objektų spinduliavimas taip pat turėtų būti nevienodas. Šią hipotezę padės patikrinti būsimi spektroskopiniai stebėjimai optiniame ir infraraudonajame diapazonuose.
Autorių nuomone, tokių dulkių tyrimai gali tapti nauju įrankiu tyrinėjant sunkiausių cheminių elementų formavimąsi neutroninių žvaigždžių susijungimų ir kitų astrofizinių procesų metu.
