科学家利用X射线寻找千新星背后的故事

　　据悉，千新星指的是两个中子星合并时发生的强大事件。自从2017年8月17日激光干涉引力波天文台(LIGO)和Virgo首次探测到GW170817的引力波后不久，NASA的钱德拉X射线天文台一直在收集跟GW170817有关的千新星数据。
　　GW170817是第一个--也是迄今为止唯一一个--同时检测到引力波和电磁辐射或光的宇宙事件。这种结合为科学家提供了关于中子星合并的物理学和相关现象的关键信息，另外哎使用电磁波谱的许多不同部分展开观测。钱德拉是唯一一个在原始事件发生四年多后仍能探测到这种非同寻常的宇宙碰撞的光的天文台。
　　天文学家认为，在中子星合并后，碎片产生的可见光和红外光来自合并后碎片中形成的铂和金等放射性元素的衰变。这种光的爆发被称为千新星。在引力波发生数小时后，天文学家们从GW170817检测到了可见光和红外发射。
　　最初，中子星合并可能产生了一股高能粒子的喷流，它并没有直接指向地球，这也解释了钱德拉最初看到的X射线的缺乏。然后，在跟周围的气体和尘埃的撞击中，射流放慢了速度并得到扩大。这些变化使得钱德拉观测到的X射线增加，不过随后在2018年初出现下降。然而自2020年底以来，钱德拉探测到的X射线一直保持在一个几乎恒定的水平。来自2020年12月和2021年1月拍摄的数据的钱德拉图像显示了来自GW170817和来自其宿主星系NGC 4993中心的X射线发射。
　　一个研究钱德拉数据的研究小组认为，这种X射线发射的稳定来自于一种冲击--负责千新星的合并碎片撞击了GW170817周围的气体。被这种冲击加热的物质会在X射线中稳定地发光，从而产生＂千新星余晖＂，就像钱德拉观察到的那样。艺术家的插图显示了导致千新星的合并碎片，蓝色的碎片被橙色和红色的冲击所包围。
　　还有另一种解释，即X射线来自于中子星合并后形成的黑洞的物质。这种物质在插图的中心被描绘成一个小圆盘。为了避免巧合，这两个选项中可能只有一个--千新星的余辉或落入黑洞的物质--是检测到的X射线的重要来源。
　　千新星上方和下方的两道蓝色发光弧线显示了来自现已经消失的喷流的物质撞击周围物质的地方。
　　为了区分这两种解释，天文学家将继续监测GW170817的X射线和无线电波。如果它是一个千新星的余辉，那么预计无线电发射会随着时间的推移而变得更亮并在未来几个月或几年内再次被探测到。如果解释涉及到物质落入一个新形成的黑洞，那么X射线的输出应该保持稳定或迅速下降并且随着时间的推移不会检测到无线电发射。
　　最近，研究人员宣布，在2021年12月进行的新钱德拉观测中发现了一个来源。现在，对该数据的分析正在进行。目前还没有有关探测到无线电的报道。