В новом исследовании ученые из научного центра ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav), Австралия, описали оригинальный метод локализации популяции рождающихся двойных нейтронных звезд – одних из наиболее плотных объектов во Вселенной, формирующихся из коллапсирующих массивных звезд. В данной работе рассмотрены различные этапы жизненного цикла этих систем нейтронных звезд.
Ученые могут наблюдать слияние двойных систем, состоящих из нейтронных звезд, используя наблюдения гравитационных волн – ряби пространства-времени. Изучая популяции нейтронных звезд, астрономы могут понять их происхождение и эволюцию. К настоящему времени открыто только две двойных системы нейтронных звезд при помощи гравитационно-волновых детекторов, однако многие такие системы наблюдаются в радиодиапазоне.
Одна из двойных нейтронных звезд, наблюдаемых при помощи гравитационных волн, GW190425, имеет намного большую массу, по сравнению с типичными для радиодиапазона системами такого рода – ее масса составляет около 3,4 массы Солнца. В связи с этим возникает вопрос: почему при наблюдениях в радиодиапазоне мы почти не наблюдаем массивные двойные системы нейтронных звезд? Для ответа на этот вопрос австралийские астрономы во главе с Шаникой Галодаж (Shanika Galaudage) из Университета Монаша, Австралия, изучили возможности совместного использования гравитационных волн и радиоастрономии для наблюдений систем нейтронных звезд.
Радионаблюдения позволяют наблюдать «жизнь» нейтронной звезды, в то время как гравитационные волны отмечают лишь последние моменты жизненного цикла компактного объекта. В результате проведенной работы команда Галодаж смогла составить карту популяции рождающихся систем нейтронных звезд, объединив данные наблюдений, проведенных соответственно в радиодиапазоне и при помощи гравитационных волн. «Обе популяции эволюционируют из исходной популяции рождающихся систем нейтронных звезд, поэтому, когда мы смотрим в прошлое, наблюдая сегодня «радио» и «гравитационно-волновую» популяции систем нейтронных звезд, мы можем восстановить на их основе исходную популяцию рождающихся систем нейтронных звезд», - пояснила Галодаж.
Возможное объяснение наблюдаемого отсутствия двойных систем массивных нейтронных звезд в радиодиапазоне предполагает, что жизненный цикл таких систем, предваряющий слияние, является очень коротким по астрономическим меркам. Однако проведенная работа показала, что для объяснения видимого отсутствия систем массивных двойных нейтронных звезд в радиодиапазоне не требуется сценарий сверхбыстрого слияния. Таким образом, система GW190425 не является представителем отдельной «популяции быстро объединяющихся систем нейтронных звезд», пояснили авторы.
Работа опубликована в журнале Astrophysical Journal Letters.
По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20210428091140
Обозрение "Terra & Comp".
