17 Ağustos 2017'deki nötron yıldızı füzyonu

GW170817
GW170817 sinyalinin LIGO-Başak işbirliğinin ölçümleri.
GW170817 sinyalinin LIGO-Başak işbirliğinin ölçümleri.
Tespit etme
Tespit tarihi Ağustos 17 , 2017
Sonuçların yayınlanması Ekim 16 , 2017
Tarafından tespit edilen LIGO
Başak
Veri
Kaynak iki nötron yıldızının birleşmesi
Sinyal süresi 100  s
Kırmızı kayma ( z ) 0.008+0,002
−0,003
Açığa çıkan toplam enerji ( E rad ) > 0,025  M c 2


Füzyon iki nötron yıldızları tespit edildi üzerinde Ağustos 17 , 2017NGC 4993 galaksisinde , hem yerçekimi dalgaları hem de ışık şeklinde .

Toplamda, ek olarak LIGO ve Başak , yaklaşık 70 gözlemevi , zeminde ve uzayda , olay izleme katıldı. Bu, elektromanyetik bir karşılığı tespit edilen yerçekimi dalgalarının ilk tespitidir. Bu tespit, gama ışını patlamalarının veya en azından bir kısmının iki nötron yıldızının birleşmesinin sonucu olduğu hipotezini güçlendiriyor .

Genel Bilgiler

Bilgi
İlk nötron yıldızının kütlesi 1,36 ila 1,60 (spin için düşük bir değer varsayımı)
İkinci nötron yıldızının kütlesi 1,17 - 1,36 (spin için düşük bir değer varsayımı)
İki nötron yıldızının yarıçapı 11.9+1.4
−1.4 km
Nihai kütle 2.74+0.04
−0.01 (spin için düşük bir değer varsayımı)
Yerçekimi dalgaları şeklinde yayılan enerji > 0,025
Kaynaktan uzaklık 40+8
−14 MPC
Kaynak redshift 0.008+0,002
−0,003

GW170817, yerçekimi dalgaları olayı

GW170817 bir atfedilen sinyalin adıdır doğrudan gözlem ait yerçekimsel dalgalar üzerinde açıklandı Ekim 16 , 2017LIGO ve Başak işbirlikleri tarafından . Sinyal tespiti yapıldı Ağustos 17 , 2017de 12  saat  41  UTC üç sitelerinde, ve yaklaşık 100 süren  s . Sinyalin analizi, 1,1 ila 1,6 güneş kütleli iki  yıldızın (tipik nötron yıldızları kütleleri) birleştiğini gösterir.

GRB 170817A, gama ışını patlaması

Yerçekimi dalgasıyla ilişkili bir gama ışını patlaması ( GRB 170817A ), iki yıldızın GBM cihazı ile Fermi Gama Işını Uzay Teleskobu tarafından birleşmesinden kaynaklanan yerçekimi dalgası sinyalinin başlamasından yaklaşık 1.74 ± 0.05 saniye sonra tespit edildi. ve SPI-ACS ile Uluslararası Gama Işını Astrofizik Laboratuvarı (INTEGRAL). Sinyal, iki nötron yıldızının birleşmesinin ilk gözlemine karşılık gelir .

Radyo dalgaları

Kalan radyo dalgalarının ayrıntılı gözlemi - VLA ve VLBA radyo teleskopları kullanılarak  - Caltech'ten bir astrofizikçi ekibinin , tüm sinyallerin kökenindeki fenomenin nötron yıldızlarının bir füzyon senaryosuna karşılık geldiğini doğrulamasını sağladı .

2017gfo, kilonova

2017gfo , geçici bir astronomik olaydır . İlk olarak Swope Süpernova Araştırması  ( SSS) tarafından , AT 2017gfo Uluslararası Astronomi Birliği'nin resmi adını almadan önce SSS 17a olarak listeleyen yerçekimi dalgası sinyalinden yaklaşık 10.9 saat sonra tespit edildi . Olay ayrıca Mesafe Az 40 Megaparsek (DLT40) süpernova araştırmasında da gözlemlenmiş ve DLT17ck adı altında listelenmiştir. , GW170817 için onun nadir ve zamanmekansal yakınlığı göz önüne alındığında 2017gfo AT büyük olasılıkla (iki az 10 olduğu tahmin edilmektedir ilgisiz olduklarını olasılık nötron yıldızlarının aynı füzyon kaynaklı -9 ).

Keşfedildiği sırada, geçici olay −15,8 ± 0,1'lik bir mutlak büyüklüğe sahipti , muhtemelen yerçekimi dalgası sinyalinin gözlemlenmesinden sonra 11 ila 35 saat arasında zirveye ulaştı ve ardından hızla azalıyor (ilkinden sonra eksi 35 saat büyüklüğüne yakın) gözlem). Spektrumu, kırmızıya doğru hızlı bir evrim ve o zamana kadar gözlemlenen diğer geçici astronomik olaylara göre birkaç ayırt edilebilir modelle de tekildir. Bu nedenle, keşfi sırasında, AT 2017gfo bilinen en hızlı gelişen süpernovaydı.

Ortaya çıkan nesne

Füzyondan kaynaklanan nesne için tahmini 2,74 güneş kütlesi kütlesi verildiğinde  , doğası belirsizdir. Bir nötron yıldızı ise, bilinen en büyük kütleli yıldızdır ; tersine, eğer bir kara delik ise, en az bilinen kütledir. Arasında yapılan Chandra Uzay Teleskobu gözlemleriAğustos 2017 ve Ocak 2018Kaynaktan gelen X-ışını akısının bir nötron yıldızı için zayıf olacağını ve bunun bir kara delik olacağını düşündürdüğünü ortaya koydu. 32 radyo teleskopunun ortaklaşa yürüttüğü ve interferometri ile birleştirilen gözlemler, füzyonu göreceli ve dar bir madde jeti tarafından takip edildiğini göstermiştir ; bu tür jetler şimdiye kadar sadece kara deliklerin etrafında gözlemlendi.

Çıkarımlar

Olayın elektromanyetik karşılığının ultraviyole, görünür ve yakın kızılötesi spektrumları , r işlemiyle elementlerin minimum yaklaşık 0,5 ± 0,2 güneş kütlesinin üretildiğini gösteriyor , bu da nötron yıldızlarının füzyonuyla önemli bir ağır elementin üretildiğini düşündürüyor. OlayAğustos 17, 2017nötron yıldızı füzyonlarının nükleosenteze aktif olarak katıldığına dair ilk doğrudan gözlemdir. Dahası, elektromanyetik benzerinin spektrumunda lantanitlerin tespiti , garip yıldızlardan oluşan ikili bir sistemin füzyonu hipotezini reddeder .

Bu olay türünün ilk örneği olduğu için benzer olayların meydana gelme oranını tahmin etmek zordur. Bununla birlikte, AT 2017gfo'ya benzer geçici olayların meydana gelme oranına ilişkin bir üst sınır 1,6 × 10 5  Gpc −3  a −1 olarak belirlenmiştir .

Yerçekimi dalgalarının hızını ölçmek, kozmik ivmenin açıklaması olarak birçok değiştirilmiş yerçekimi teorisini hariç tutar . GW170817 ve GIP 170817A gerçekten de ilişkiyi kısıtlaması nedeniyle ile ve yaklaşık -4.3 x 10 arasında bir vakumda yerçekimi dalgaların, sırasıyla hız ve ışık -16 ve 10 -11 yerçekimi dalgaları sabit hızını dikkate alarak.

Referanslar

  1. Abbott ve diğerleri. 2017 .
  2. (in) The LIGO Scientific Collaboration and the Virgo Collaboration , "  GW170817: Nötron Yıldız Yarıçaplarının Ölçümleri ve Durum Denklemi  " , Physical Review Letters , cilt.  121, n o  16,15 Ekim 2018, s.  161101 ( DOI  10.1103 / PhysRevLett.121.161101 , çevrimiçi okuma , 24 Ekim 2018'de erişildi ).
  3. Sean Bailly, "  İki nötron yıldızının birleşimi Ligo ve Başak'ı titreştirdi  ", Pour la science , n o  482,Aralık 2017, s.  6.
  4. (in) BP Abbott, A. Abbott, Abbott TD, Acernese F. vd. , "  Bir İkili Nötron Yıldızı Birleşmesinden Yerçekimi Dalgaları ve Gama Işınları: GW170817 ve GRB 170817A  " , The Astrophysical Journal Letters , cilt.  848, n o  2Ekim 16, 2017( çevrimiçi okuyun , 23 Kasım 2017'de danışıldı ).
  5. Lucas Streit "  Bir süperuminal jet nötron yıldızlarına ihanet eder  ," Bilim için , n o  493,Kasım 2018, s.  8 ( çevrimiçi okuyun )
  6. Coulter ve ark. 2017 .
  7. Geçici Ad Sunucusu .
  8. Valenti vd. 2017 .
  9. Siebert vd. 2017 .
  10. (in) Charles Q. Choi, "  Nötron Yıldızı Çökmelerinden Algılanan Yerçekimi Dalgaları: Keşif Açıklandı  " , Space.com ,Ekim 16, 2017( çevrimiçi okuyun ).
  11. (in) David Pooley, Pawan Kumar, J. Craig Wheeler ve Bruce Grossan, "  GW170817 En Muhtemelen Kara Delik Yaptı  " , The Astrophysical Journal Letters ,31 Mayıs 2018( DOI  10.3847 / 2041-8213 / aac3d6 , çevrimiçi okuyun ).
  12. (en) G. Ghirlanda, OS Salafia, Z. Paragi, Giroletti M., J. Yang, B. Marcote, J. Blanchard, I. Agudo, T. An vd. , "  Kompakt radyo emisyonu, bir ikili nötron yıldızı birleşmesiyle yapılandırılmış bir jetin üretildiğini gösteriyor  " , Science ,21 Şubat 2019( DOI  10.1126 / science.aau8815 , çevrimiçi okuyun ).
  13. Drout ve ark. 2017 .
  14. (en) Hao Wang , Fu-Wen Zhang , Yuan-Zhu Wang , Zhao-Qiang Shen , Yun-Feng Liang, Xiang Li, Neng-Hui Liao, Zhi-Ping Jin, Qiang Yuan, Yuan-Chuan Zou, Yi-Zhong Fan ve Da-Ming Wei, "  GW170817 / GRB 170817A / AT2017gfo ilişkilendirmesi: fizik ve astrofizik için bazı çıkarımlar  " , arXiv: 1710.05805 [astro-ph, fizik: gr-qc] ,Ekim 16, 2017( çevrimiçi okuyun , 2 Kasım 2017'de danışıldı ).
  15. (in) , S. Rosswog J. Sollerman , ABD Feindt ve A. Goobar , "  ilk doğrudan çift nötron yıldız birleşme saptama: kozmik çekirdek sentezi üzerindeki etkileri  " , arXiv: 1710,05445 [Astro-Ph] ,Ekim 16, 2017( çevrimiçi okuyun , 18 Ekim 2017'de danışıldı ).
  16. (in) L. Lombriser ve A. Taylor, "  Yerçekimsel Dalgalarla Karanlık Dejenereliğin Kırılması  " , Journal of Cosmology and Astroparticle Physics , cilt.  2016,Mart 2016, s.  031 ( DOI  10.1088 / 1475-7516 / 2016/03/031 ).
  17. (in) L. ve N. Lima Lombriser, "  Yerçekimi Dalgaları ve Büyük Ölçekli Yapıdan Modifiye Yerçekiminde Kendi Kendini Hızlandırmanın Zorlukları  " , Physics Letters B , cilt.  765,2017, s.  382 ( DOI  10.1016 / j.physletb.2016.12.048 , çevrimiçi okuyun ).

Ayrıca görün

Kaynakça

Makaleyi yazmak için kullanılan belge : Bu makale için kaynak olarak kullanılan belge.

Bilimsel makaleler

Duyuru vesilesiyle yayınlanan tüm makaleler Ekim 16 , 2017bu sayfada derlenmiştir .

Kurumsal basın bültenleri VİDEOLAR Veri tabanı

İlgili Makaleler