英國(guó)《自然》雜志12月19日在線(xiàn)發(fā)表的一篇天體物理學(xué)論文,深究了今年8月17日探測(cè)到的中子星并合所釋放的伽馬射線(xiàn)、X射線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)電波的來(lái)源。他們提出:碰撞發(fā)生后,一束離軸輻射噴流并非無(wú)線(xiàn)電波余輝的來(lái)源,而一種“繭”模型才能最好地解釋這些輻射。
GW170817是首次探測(cè)到的來(lái)自雙子星并合的引力波事件,它產(chǎn)生的輻射覆蓋了整個(gè)電磁波段。其中,紫外、光學(xué)和近紅外輻射,可以由并合中噴射出的重元素(比如鈾和金)放射性衰變解釋。然而,人們所觀(guān)察到的伽馬射線(xiàn)、X射線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)電波輻射,則需要其他的解釋。
據(jù)一個(gè)稍早時(shí)間建立的模型,這些電磁波輻射可能來(lái)自于一束在并合中產(chǎn)生的強(qiáng)大輻射噴流。這個(gè)暗示中子星并合是短伽馬暴(SGRBs)首要原因的模型,預(yù)測(cè)到了這束噴流的存在,而伽馬射線(xiàn)暴的來(lái)源正是當(dāng)前一大宇宙未解之謎。
然而,美國(guó)加州理工學(xué)院的研究人員昆納爾·莫雷及其同事,此次深入分析了中子星并合后的93天里,GW170817事件的無(wú)線(xiàn)電波光變曲線(xiàn),表明它和以上描述的離軸噴流的輻射釋放不一致。
他們發(fā)現(xiàn),一種“繭”模型才能最好地解釋這些輻射。在這個(gè)模型設(shè)定的場(chǎng)景中,高速物質(zhì)噴流噴出但是并沒(méi)有徹底逃脫,將部分能量釋放到更慢的“千新星”(即雙中子星并合過(guò)程中產(chǎn)生的輻射加熱拋射物,亮度達(dá)到千倍新星級(jí)別的現(xiàn)象)中。于是,一部分被“繭”包裹的物質(zhì),就脫離了這些發(fā)射速度較慢的物質(zhì)。這解釋了人們所觀(guān)察到的伽馬射線(xiàn)、X射線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)電波輻射,而大部分噴流能量也被轉(zhuǎn)移到“繭”中。
此次研究中,團(tuán)隊(duì)成員并未發(fā)現(xiàn)噴流產(chǎn)生短伽馬暴的直接證據(jù),因此雙中子星并合與短伽馬暴之間的聯(lián)系仍待考證。