Группа астрофизиков Института Нильса Бора Копенгагенского университета впервые зафиксировала температуру элементарных частиц в радиоактивном свечении после столкновения двух нейтронных звезд и образования черной дыры. Открытие, опубликованное в Astronomy & Astrophysics, позволило исследователям измерить микроскопические физические свойства таких космических явлений.
При столкновении нейтронных звезд возникает килоновая, которая излучает огромное количество света, возникающего из-за распада тяжелых радиоактивных элементов. Этот светящийся объект отличается высокой яркостью, сравнимой с сотнями миллионов Солнц. Этот феномен помогает ученым изучить процессы, происходящие в первые моменты формирования атомов после столь экстремальных событий.
Чтобы получить полное представление о килоновой, астрофизики провели наблюдения с помощью телескопов из различных частей мира, включая Австралию, Южную Африку и космический телескоп Хаббл. Совмещение данных с нескольких наблюдательных точек позволило проследить развитие взрыва в мельчайших подробностях, наблюдая за тем, как свет расширяющегося огненного шара проливает свет на формирование тяжелых элементов.
В ходе наблюдений исследователи обнаружили, что температура раздробленной звездной материи после столкновения составляет миллиарды градусов, что на порядок превышает температуру в центре Солнца. Эти экстремальные условия приводят к образованию ионизированной плазмы, в которой электроны находятся в свободном движении. Постепенно, по мере охлаждения материи, электроны начинают присоединяться к атомным ядрам.
Ученые также обнаружили такие тяжелые элементы, как стронций и иттрий, что свидетельствует о процессе их образования в результате взрыва. Эти элементы легко идентифицировать, и, возможно, многие другие тяжелые элементы, чье происхождение оставалось загадкой, также создаются в процессе слияния нейтронных звезд.