引力波事件GW170817发生后3年半时间,观测分析还没结束!

2017年8月17日,LIGO和Virgo发出了引力波警报,提醒全世界的天文台准备后续的电磁辐射观测,因为引力波事件GW170817不同于过去所发现的双黑洞合并,这个新事件是天文学家一直在等待的“双中子星合并”。

引力波事件GW170817中,两颗中子星合并
引力波事件GW170817中,两颗中子星合并

双黑洞合并只能通过引力波观测,但中子星的合并会同时释放巨量的电磁辐射,这样的事件被称作“千新星”。在LIGO/Virgo触发后仅1.3秒,费米伽玛射线太空望远镜就记录到了短伽玛射线暴。

接下来一连串的光学望远镜观测,​​定位出相对应的幅射源位于星系NGC 4993中。一连串的电磁余晖让天文学家持续分析了3年半,完美的提供科学家检验千新星模型的机会。事实上在最初的观测之后不久,天文学家就能够建立千新星辐射通量的模型(下图中黑色实线),预测未来电磁辐射发展的走向——特别是无线电和X射线将如何随时间演变。

千新星余晖的X射线和无线电观测。黑色实线为预测模型。[Balasubramanian et al. 2021]
千新星余晖的X射线和无线电观测。黑色实线为预测模型。[Balasubramanian et al. 2021]
近期的X射线观测(图中的紫色数据点)显示信号超过了模型预测的余辉功率。因此最近有研究团队用同一时期的无线电观测(图中黄色数据点)比对,发现没有如同X射线重新变亮的现象。就现阶段的观测来说,近期的X射线变化可能是初期幅射的反向散射,才使得无线电没有相对应的增亮。不过X射线观测的不确定性较大,目前还需要继续对X射线和无线电持续进行观察,才能以长期的数据来检视千新星模型。

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