解釋中子星併合後的餘暉|Nature自然科研

2021-02-28 大象公會

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本周《自然》在線發表的一篇論Superluminal motion of a relativistic jet in the neutron-star merger GW170817報導了有關中子星併合所產生的射電輻射的新見解,中子星併合也會產生引力波

GW170817的物理和幾何參數示意圖。

Mooley et al.

GW170817是首次探測到的來自雙子星併合的引力波事件,伴隨著覆蓋整個電磁波譜的輻射。GW170817發生在距離地球4000萬秒差距(1.3億光年)的NGC 4993星系內。GW170817相關的輻射和X射線餘暉延遲發生,高峰期出現在中子星併合後的150天左右,之後相對快速地衰退。

到目前為止,人們提出了各種不同的模型來解釋餘暉輻射,比如一種是噴流受阻,即噴流無法乾淨利落地避開中子星併合期間噴出的富含中子的物質;另一種是噴流無阻,而周圍包裹著一種被稱為「繭」(cocoon)的廣角外向流(噴流的能量會注入不斷膨脹的繭中)。但是在此之前,無法通過已收集到的觀測數據來判斷哪一種模型是正確的。

GW170817的射電對應體的自行。

Mooley et al.

美國加利福尼亞理工學院的Kunal Mooley、Adam Deller、Ore Gottlieb及同事通過高角解析度射電觀測表明,GW170817相關射電輻射的來源在中子星併合後的75天-230天裡,表現出明顯的超光速視運動(暗示其實際運動接近光速)。作者認為初期射電輻射由廣角外向流(「繭」)提供動力,而後期的輻射最有可能主要是強有力的窄噴流。這些觀測結果支持上述第二種解釋雙中子星併合餘暉輻射的模型。

Nature|doi:10.1038/s41586-018-0486-3

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