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Spitzer的二元中子星合并GW170817

时间:2021-11-29 13:58:07来源:

左上:Spitzer 3.6和4.5米μ彩色复合图像来自2017年9月29日的观察(合并后43天)。GW170817的位置标有红十字毛发。右上方:来自43和264天的4.5μ米图像的Hotpants图像减法。虽然点源在GW170817的位置可见,但其位置由来自主体星系的减法残留物污染。底部:剩余图像(左:43天;正确的:74天)从自行减去掩蔽和平滑版本的屏蔽和平滑版本后。在GW170817的位置清晰可见孤立的点源。

GW170817是由Ligo和Virgo探测器于2017年8月17日看过的引力波信号的名称。持续约100秒,信号由两个中子恒星的合并产生。然后证实了观察 - 首次发生引力波 - 通过光波观察:在合并黑洞的前五个检测没有(并且没有预期具有)任何可检测的电磁信号。来自中子明星合并的光由事件中产生的原子核的放射性衰减产生。(中子星兼并做出不仅仅是生产光学灯,顺便说明:它们也负责在宇宙中制作大部分黄金。)合并的许多地基光学观察得出结论:腐烂的原子核落入至少两组,由元素组成的迅速发展和快速移动,而不是比镧系元素更慢,更慢地改变元素。

合并后十天,连续发射在红外波长上达到炎热,温​​度约为1300个开尔文,并继续冷却和暗淡。Spitzer Space Telescope上的红外线阵列相机(IRAC)在赛事之后的三个时期43,74和264天中观察到围绕GW170817的3.9小时(圣徒是IRAC PI FAZIO和他的团队的家)。发射的形状和演化反映了工作中的物理过程,例如,喷射物中重量的分数或碳粉尘的可能作用。跟踪通量随着时间的推移,使天文学家能够改进他们的模型和了解中子恒星合并时发生的事情。

CFA天文学家,维多利亚村庄,Philip Cowperthwaite,Edo Berger,Peter Blanchard,Sebastian Gomez,Kate Alexander,Tarraneh Eftekhari,Giovanni Fazio,James Guilleochon,Joe Hora,Matthew Noicholl和Peter Williams以及两位同事们参加了努力衡量并解释红外观察。源极为微弱,而且靠近一个非常明亮的点来源。使用小说算法准备和减去IRAC图像以消除恒定亮度对象,该团队能够在前两个时期清楚地发现合并源,虽然它比模型预测的昏厥,但它的预期超过了一个因子二为。它已经暗淡了第三次时代的检测。然而,调光的速度和红外颜色与模型一致;在这些时期,物质已经冷却至约1200个开尔文。该团队提出了令人惊讶的潜气的几种可能原因,包括将喷射物变成模糊阶段的可能转变,并指出新数据集将有助于改进模型。

科学家通过强调未来的二元恒星合并检测(2019年将再次开始观察)的未来二叉子合并检测(改进的LISA)将类似地受益于红外观察,并且红外线表征将能够更准确地确定正在进行的核衰变过程。此外,他们目前的论文表明,Spitzer应该能够将二元合并远离四亿光年,关于改进的LISA应该能够探测的距离。

出版物:V. Villar等,“Spitzer Space望远镜红外观察二元中子星形合并GW170817,”APJL 862,L11,2018; DOI:10.3847 / 2041-8213 / AAD281

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