科學家利用X射線尋找千新星背后的故事

GW170817是第一個--也是迄今為止唯一一個--同時檢測到引力波和電磁輻射或光的宇宙事件。這種結合為科學家提供了關于中子星合并的物理學和相關現象的關鍵信息，另外哎使用電磁波譜的許多不同部分展開觀測。錢德拉是唯一一個在原始事件發生四年多后仍能探測到這種非同尋常的宇宙碰撞的光的天文臺。

天文學家認為，在中子星合并后，碎片產生的可見光和紅外光來自合并后碎片中形成的鉑和金等放射性元素的衰變。這種光的爆發被稱為千新星。在引力波發生數小時后，天文學家們從GW170817檢測到了可見光和紅外發射。

最初，中子星合并可能產生了一股高能粒子的噴流，它并沒有直接指向地球，這也解釋了錢德拉最初看到的X射線的缺乏。然后，在跟周圍的氣體和塵埃的撞擊中，射流放慢了速度并得到擴大。這些變化使得錢德拉觀測到的X射線增加，不過隨后在2018年初出現下降。然而自2020年底以來，錢德拉探測到的X射線一直保持在一個幾乎恒定的水平。來自2020年12月和2021年1月拍攝的數據的錢德拉圖像顯示了來自GW170817和來自其宿主星系NGC 4993中心的X射線發射。

一個研究錢德拉數據的研究小組認為，這種X射線發射的穩定來自于一種沖擊--負責千新星的合并碎片撞擊了GW170817周圍的氣體。被這種沖擊加熱的物質會在X射線中穩定地發光，從而產生“千新星余暉”，就像錢德拉觀察到的那樣。藝術家的插圖顯示了導致千新星的合并碎片，藍色的碎片被橙色和紅色的沖擊所包圍。

還有另一種解釋，即X射線來自于中子星合并后形成的黑洞的物質。這種物質在插圖的中心被描繪成一個小圓盤。為了避免巧合，這兩個選項中可能只有一個--千新星的余輝或落入黑洞的物質--是檢測到的X射線的重要來源。

千新星上方和下方的兩道藍色發光弧線顯示了來自現已經消失的噴流的物質撞擊周圍物質的地方。

為了區分這兩種解釋，天文學家將繼續監測GW170817的X射線和無線電波。如果它是一個千新星的余輝，那么預計無線電發射會隨著時間的推移而變得更亮并在未來幾個月或幾年內再次被探測到。如果解釋涉及到物質落入一個新形成的黑洞，那么X射線的輸出應該保持穩定或迅速下降并且隨著時間的推移不會檢測到無線電發射。

最近，研究人員宣布，在2021年12月進行的新錢德拉觀測中發現了一個來源。現在，對該數據的分析正在進行。目前還沒有有關探測到無線電的報道。