Fusione di stelle di neutroni del 17 agosto 2017
La fusione di due stelle di neutroni è stato rilevato su17 agosto 2017all'interno della galassia NGC 4993 , sia sotto forma di onde gravitazionali che sotto forma di luce .
In totale, oltre a LIGO e Virgo , circa 70 osservatori , a terra e nello spazio , hanno partecipato al monitoraggio dell'evento. Questa è la prima rilevazione di onde gravitazionali per le quali è stata rilevata una controparte elettromagnetica. Questo rilevamento rafforza l'ipotesi che i lampi di raggi gamma , o almeno una parte di essi, siano il risultato della fusione di due stelle di neutroni .
Informazioni generali
Informazione
Massa della prima stella di neutroni
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Da 1,36 a 1,60 (ipotesi di un valore basso per lo spin)
M⊙{\ displaystyle M _ {\ odot}}![{\ displaystyle M _ {\ odot}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/4fa96ed83d5db40d3350f1eb4f3e87754ef91793) |
Massa della seconda stella di neutroni
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Da 1,17 a 1,36 (ipotesi di un valore basso per lo spin)
M⊙{\ displaystyle M _ {\ odot}}![{\ displaystyle M _ {\ odot}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/4fa96ed83d5db40d3350f1eb4f3e87754ef91793) |
Raggio di due stelle di neutroni |
11.9+1,4 −1,4 km
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Messa finale
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2.74+0,04 −0,01 M⊙{\ displaystyle M _ {\ odot}} (ipotesi di un valore basso per la trottola)
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Energia irradiata sotto forma di onde gravitazionali
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> 0,025 M⊙vs2{\ displaystyle M _ {\ odot} c ^ {2}}
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Distanza dalla sorgente
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40+8 −14 Mpc
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Redshift di origine
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0.0080,002 -0,003
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GW170817, l'evento delle onde gravitazionali
GW170817 è il nome del segnale attribuito a un'osservazione diretta di onde gravitazionali annunciate in data16 ottobre 2017dalle collaborazioni LIGO e Virgo . Il rilevamento del segnale è stato eseguito su17 agosto 2017alle 12 h 41 UTC sui tre siti, ed è durato quasi 100 s . L'analisi del segnale indica la fusione di due stelle da 1,1 a 1,6 masse solari (masse tipiche delle stelle di neutroni).
GRB 170817A, il lampo di raggi gamma
Un lampo di raggi gamma ( GRB 170817A ) associato all'onda gravitazionale è stato rilevato circa 1,74 ± 0,05 secondi dopo l'inizio del segnale dell'onda gravitazionale dalla coalescenza delle due stelle dal telescopio spaziale a raggi gamma Fermi , con lo strumento GBM, e l' International Gamma-Ray Astrophysics Laboratory (INTEGRAL), con SPI-ACS. Il segnale corrisponde alla prima osservazione della coalescenza di due stelle di neutroni .
Onde radio
L'osservazione dettagliata delle onde radio rimanenti - utilizzando radiotelescopi VLA e VLBA - ha consentito a un team di astrofisici del Caltech di confermare che il fenomeno all'origine di tutti i segnali corrispondeva allo scenario di una fusione di stelle di neutroni.
Nel 2017gfo, la kilonova
AT 2017gfo è un evento astronomico transitorio . È stato rilevato per la prima volta dallo Swope Supernova Survey ( SSS), circa 10,9 ore dopo il segnale dell'onda gravitazionale, che lo ha elencato come SSS 17a prima di ricevere la designazione ufficiale dell'Unione Astronomica Internazionale , AT 2017gfo . L'evento è stato osservato anche dal sondaggio sulla supernova Distance Less Than 40 Megaparsecs (DLT40) ed elencato con la denominazione DLT17ck. Data la sua rarità e vicinanza spaziotemporale a GW170817, AT 2017gfo molto probabilmente ha avuto origine dalla stessa fusione di stelle di neutroni (la probabilità che le due non siano correlate è stimata essere inferiore a 10-9 ).
Al momento della sua scoperta, l'evento transitorio aveva una magnitudine assoluta di -15,8 ± 0,1, probabilmente raggiungendo un picco tra 11 e 35 ore dopo l'osservazione del segnale dell'onda gravitazionale e poi rapidamente diminuendo (vicino a una magnitudine di meno 35 ore dopo la prima osservazione). Singolare anche il suo spettro, con una rapida evoluzione verso il rosso e pochi schemi distinguibili rispetto agli altri eventi astronomici transitori osservati fino ad allora. Quindi, al momento della sua scoperta, AT 2017gfo era la supernova in più rapida crescita conosciuta.
Oggetto risultante
Data una massa stimata di 2,74 masse solari per l'oggetto risultante dalla fusione, la sua natura è indeterminata. Se è una stella di neutroni , è la più massiccia conosciuta; viceversa, se è un buco nero , è il massiccio meno conosciuto. Chandra Space Telescope osservazioni fatte traagosto 2017 e gennaio 2018rivelano che il flusso di raggi X dalla sorgente sarebbe debole per una stella di neutroni, suggerendo che sarebbe un buco nero. Osservazioni condotte congiuntamente da 32 radiotelescopi e combinate per interferometria hanno potuto dimostrare che la fusione era seguita da un getto di materia relativistico e ristretto; tali getti sono stati finora osservati solo intorno ai buchi neri.
Implicazioni
Gli spettri ultravioletti, visibili e nel vicino infrarosso della controparte elettromagnetica dell'evento mostrano che un minimo di circa 0,5 ± 0,2 masse solari di elementi sono state prodotte dal processo r , suggerendo che una parte di elementi pesanti significativi è prodotta dalla fusione di stelle di neutroni. L'evento di17 agosto 2017è la prima osservazione diretta che le fusioni di stelle di neutroni partecipano attivamente alla nucleosintesi. Inoltre, la rilevazione dei lantanidi nello spettro della controparte elettromagnetica rigetta l'ipotesi della fusione di un sistema binario di strane stelle .
Poiché questo evento è il primo del suo genere ad essere osservato, il tasso di accadimento di eventi simili è difficile da stimare. Tuttavia, un limite superiore al tasso di occorrenza di eventi transitori simile a AT 2017gfo è stato determinato pari a 1,6 × 10 5 Gpc −3 a −1 .
La misurazione della velocità delle onde gravitazionali esclude molte teorie sulla gravità modificata come spiegazione dell'accelerazione cosmica . GW170817 e GRB 170817A permettono infatti di restringere il rapporto con e rispettivamente le velocità delle onde gravitazionali e della luce nel vuoto tra circa -4,3 × 10 −16 e 10 −11 considerando la velocità delle onde gravitazionali costante.
σ=vs-vvs{\ displaystyle \ sigma = {\ frac {cv} {c}}}
v{\ displaystyle v}
vs{\ displaystyle c}![vs](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/86a67b81c2de995bd608d5b2df50cd8cd7d92455)
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Vedi anche
Bibliografia
: documento utilizzato come fonte per questo articolo.
Articoli scientifici
Tutti gli articoli pubblicati in occasione del bando di 16 ottobre 2017sono compilati in questa pagina .
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Video
Banca dati
Articoli Correlati