Исследовательская группа, в которую входит Брет Лемер, доцент кафедры физики Университета Арканзаса, проанализировала данные рентгеновской обсерватории Чандра, флагманского рентгеновского телескопа НАСА.
Обзор Chandra Deep Field-South включает более 100 рентгеновских наблюдений одной области неба за период более 16 лет для сбора информации о галактиках по всей Вселенной. Лемер, проработавший в обсерватории 15 лет, сотрудничал с коллегами в Китае, Чили и Нидерландах, а также в Государственном университете Пенсильвании и Университете Невады.
Исследование опубликовано в журнале Nature.
Нейтронная звезда – это маленькая, очень плотная звезда, в среднем около 12 миль в диаметре.
Нейтронные звезды образуются в результате коллапса звезды, достаточно массивной, чтобы произвести сверхновую, но недостаточно массивной, чтобы стать черной дырой. Когда две нейтронные звезды сливаются, чтобы стать магнетаром, результирующее магнитное поле в 10 триллионов раз сильнее, чем кухонный магнит.
«Нейтронные звезды загадочны, потому что материя в них очень плотная и не похожа на все, что можно воспроизвести в лаборатории», – объяснил Лемер. "У нас пока нет хорошего понимания физического состояния вещества нейтронных звезд. Слияния с участием нейтронных звезд дают множество уникальных данных, которые дают нам подсказки о природе самих нейтронных звезд и о том, что происходит, когда они сталкиваются."
Предыдущее открытие слияния двух нейтронных звезд, в котором для наблюдения использовались гравитационные волны и гамма-лучи, дало астрономам новое представление об этих объектах. Исследовательская группа использовала эту новую информацию для поиска закономерностей в рентгеновских данных обсерватории Чандра, которые соответствовали тому, что они узнали о слиянии нейтронных звезд.
Исследователи обнаружили вспышку рентгеновских лучей в данных обзора Chandra Deep Field-South. Исключив другие возможные источники рентгеновского излучения, они определили, что сигналы исходят от двух нейтронных звезд, образующих магнетар.
«Ключевым доказательством является то, как сигнал менялся с течением времени», – сказал Лемер. "У этого была яркая фаза, которая постепенно спадала, а затем спадала очень специфическим образом.
Это именно то, что вы ожидаете от магнетара, который быстро теряет свое магнитное поле из-за излучения."
Аналогичные расчеты скорости слияния нейтронных звезд были сделаны на основе слияний, обнаруженных гравитационными волнами и гамма-лучами, что усилило аргументы в пользу использования рентгеновских данных для поиска таких экзотических событий слияния во Вселенной.