25.09.2024
09:54

Почему оптическая вспышка 17 августа 2017 г. в галактике NGC 4993 была результатом столкновения нейтронных звёзд?

В процессе переписки с редактором статьи, посвященной первой независимой оптической локализации источника гравитационных волн один из рецензентов всё допытывался: ну почему вы перестали до конца просматривать поле ошибок гравитационно-волнового события GW 170817A после того как вы обнаружили оптическую вспышку в галактике NGC 4993? Откуда следовало, что это не случайное совпадение? Ведь с момента регистрации гравимпульса и гамма-всплеска (GRB 170817A) прошло более 10 часов и это могло быть случайным совпадением!".

Напомню хронологию событий того исторического дня. Около полудня по всемирному времени три гравитационно-волновых антенны и одна космическая гамма-обсерватория им. Энрике Ферми сообщили об обнаружении двух событий разделённых 2 секундами. Примерно через 11 часов 6 телескопов получили оптическое изображение вспышки в одной из галактик в поле ошибок с площадью ~30 квадратных градусов и внутри слоя с радиусом 120 (+-30) миллионов световых лет.

Вот здесь был тонкий момент - момент победы астрофизической интуиции, недоступной обычным, даже очень хорошим физикам! Конечно речь не идёт о мистическом 6 чувстве астронома. Речь идёт о большом практическом опыте астрофизика.

Итак, телескоп-робот MASTER-OAFA (русско-аргентинский проект, один из 8 телескопов Глобальной сети МАСТЕР) через 11 часов после гравимпульса увидел в галактике, расположенной на расстоянии 40 Мегапарсек, новый объект примерно 17.5 звёздной величины:

t_OT = 11 часов от гравитационно-волнового алерта.

Distance to

Зная расстояние до хозяйской галактики, получаем абсолютную звёздную величину вспышки в галактике NGC 4993:

M_OT = -15
Это означает, что светимость вспышки была в 10 000 000 раз мощнее Солнца (M_sun = +5^m).

L_OT = 10⁸ L_sun

Поскольку вспышка была во всех фильтрах примерно одинаковой яркости, будем предполагать, что излучающая область имела температуру порядка 10 000 K. Полагая излучение чёрнотельным получаем минимальный размер излучающей области из закона Стефана-Больцмана:


R_OT = (L_OT/L_sun) ^1/2 (T_OT/T_Sun) ^1/4 ~ 10⁴ R_Sun ~ 7 10¹⁴cm


Почему минимальный? Потому что каждый астрофизик знает, что самым эффективным излучателем является абсолютно чёрное тело! Следовательно минимальная скорость сброшенной в результате взрыва оболочки будет равна минимальному радиусу оболочки делённому на время прошедшее с момента катастрофы!

V_OT = R_OT /t_OT ~ 2 10¹⁰cm/s ~ c !

Такая большая скорость никогда не наблюдалась ни в одной Сверхновой или Новой! Следовательно, в один и тот же день, когда после слияния двух нейтронных звёзд, сопровождающегося гамма-импульсом, астрономы впервые обнаружили вспышку в далёкой галактике с невиданной раннее скоростью разлёта, и как раз совпадающей с второй космической скоростью для нейтронных звёзд!

Таким образом мы можем сказать, что 17 августа 2017 г. впервые в истории астрономии были обнаружены два новых явления: слияние двух нейтронных звёзд и релятивистский взрыв в галактике NGC4993 ("Килоновая") !

Поверить в то, что это случайное совпадение, может только человек бесконечно далёкий от астрономии.

На цветном фото вверху вы видите сложение трёх изображений, полученных Глобальной сетью МАСТЕР в белом (МАСТЕР-Аргентина), B (синем) и V (жёлтом) (МАСТЕР- ЮАР) фильтрах. А кликнув видео вы можете посмотреть иллюстративное цветное видео МАСТЕР.

Третья иллюстрация - это фото сделанное на конгрессе им. Марселя Гросмана (MG17) в июле этого года. На фото, известный Итальянский физик Ремо Руффини проверяет представленное мной доказательство того, что оптическое событие 170817 есть результат взрыва Килоновой. Надо сказать, что Ремо Руффини очень быстро сообразил серьёзность этих простых аргументов.



Литература по теме:

Оригинальная статья команды МАСТЕР, посвященная подробностям независимой оптической локализации источника гравитационных волн: MASTER Optical Detection of the First LIGO/Virgo Neutron Star Binary Merger GW170817

Как мы открыли космический чернобыль

Анатомия килоновой и вторая статья МАСТЕРа в Nature в 2017 г.

Обозрение "Физические явления на небесах" профессора В.М.Липунова.