В космосе произошел "идеальный" взрыв, не имеющий смысла и противоречащий законам физики

В 140 миллионах световых лет от Земли произошел мощный взрыв, известный как килонова. Понаблюдать за ним удалось земным ученым, которые были удивлены увиденным, ведь оно не имело никакого смысла и противоречило законам физики.

Видео дня

О своих наблюдениях астрофизики рассказали в исследовании, опубликованном в журнале Nature. Две нейтронные звезды, совокупная масса которых примерно в 2,7 раза превышает массу нашего Солнца, вращались по орбите миллиарды лет, прежде чем столкнулись на высоких скоростях и взорвались. Это произошло в галактике под названием NGC 4993 в созвездии Гидры.

Взрыв, известный как килонова, произошел в результате столкновения двух нейтронных звезд, которые двигаясь по орбите, создали магнитную бомбу. Согласно законам физики, в результате такого взрыва должно было образоваться сплющенное облако, но ученые увидели нечто иное. Это была идеальная сфера, образованная в результате высвобождения огромного количества энергии, вырвавшегося из центра взрыва.

"У нас есть две сверхкомпактные звезды, которые вращаются по орбите 100 раз в секунду перед тем, как столкнуться. Наша интуиция и все предыдущие модели подсказывают, что образующееся при столкновении взрывное облако должно иметь сплющенную и достаточно асимметричную форму", – заявил главный автор исследования, астрофизик Альберт Снеппен.

Как пишет The Daily Mail, по его словам, сферическая же форма свидетельствует о том, что в ядре столкновения, вероятно, содержится много непредвиденной энергии.

"Это идеальный взрыв в нескольких отношениях. Он прекрасен как эстетически, из-за простоты формы, так и по своему физическому значению. Эстетично цвета, излучаемые килоновыми, буквально похожи на солнце – за исключением, конечно, того, что она в несколько сотен миллионов раз больше по площади поверхности. С физической точки зрения, этот сферический взрыв содержит чрезвычайную физику, лежащую в основе этого слияния", – приводит слова Снеппена The Guardian.

Другой автор исследования, доцент Института Нильса Бора Дарач Уотсон тоже был удивлен увиденным.

"Никто не ожидал, что взрыв будет выглядеть именно так. Нет смысла в том, что он сферичен, как шар. Но наши расчеты четко показывают, что это так. Это, вероятно, означает, что теориям и симуляциям килоновых, которые мы рассматривали в течение последних 25 лет, не хватает важной физики", – отметил Уотсон.

Он предполагает, что этот взрыв содержит данные о фундаментальной физике, которую человечество еще не понимает.

"Учитывая экстремальный характер физических условий – гораздо экстремальнее ядерного взрыва, например, с плотностью, большей атомного ядра, температурой в миллиарды градусов и магнитными полями, достаточно сильными, чтобы искажать формы атомов – здесь вполне может существовать фундаментальная физика, которую мы еще не понимаем", – заявил Уотсон.

Что такое нейтронные звезды и килоннова

Нейтронные звезды – коллапсированные ядра гигантских звезд – имеют минимальный радиус (обычно 18,6 миль) и очень высокую плотность, поскольку состоят преимущественно из тесно упакованных нейтронов. Это одни из самых плотных объектов во Вселенной.

Когда две нейтронные звезды вращаются на близких орбитах, гравитация постепенно закручивает их внутрь, где они столкнутся.

Слияние нейтронных звезд приводит к образованию или более массивной нейтронной звезды, или черной дыры, в зависимости от массы.

Килоновы – это мощные взрывы, возникающие в результате столкновения нейтронных звезд. Они посылают в космос интенсивную струю высокоэнергетических частиц и создают яркую вспышку радиоактивного света с большим количеством основных элементов, таких как серебро, золото, платина и уран, создающих малые и большие объекты в космосе.

Существование килоновых было допущено в 1974 году и подтверждено в 2013 году, но как они выглядят, было неизвестно, пока этот взрыв не был обнаружен в 2017 году и не начал интенсивно изучаться.

Это позволило ученым собрать первые данные об этом виде события, которые были получены с помощью Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории в сочетании с данными космического телескопа "Хаббл".

Тайна сферического взрыва

Взрыв, в результате слияния нейтронных звезд, вероятно скрывает тайну увиденной учеными сферической формы.

"Возможно, своеобразная "магнитная бомба" создается в тот момент, когда энергия от огромного магнитного поля гипермассивной нейтронной звезды высвобождается, когда звезда коллапсирует в черную дыру", – сказал Уотсон.

Он предполагает, что именно высвобождение магнитной энергии может привести к тому, что материя при взрыве распределится более сферически.

"В таком случае рождение черной дыры может быть очень энергетическим", – объяснил он.

Однако эта теория противоречит другим данным исследователей. Предыдущие моделирования показали, что чрезвычайно тяжелые элементы, такие как золото или уран, должны образовываться в разных местах взрыва – по сравнению с более легкими элементами, такими как стронций или криптон, и они должны разлетаться в разных направлениях.

Недавний анализ показал, что лишь более легкие элементы равномерно распределяются в пространстве. То есть образование тяжелых элементов не позволило бы создать взрывную сферу.

Поэтому ученые предполагают, что еще одними "участниками" этого явления могут быть загадочные элементарные частицы, нейтрино, о которых многое неизвестно.

"Альтернативная идея состоит в том, что за те миллисекунды, которые живет гипермассивная нейтронная звезда, она излучает очень мощное излучение, которое, возможно, включает огромное количество нейтрино. Нейтрино могут вызвать превращение нейтронов в протоны и электроны, и таким образом создать более легкие элементы в целом", – сказал Снеппен.

Новая космическая линейка

Форма взрыва может быть интересна ученым и по совсем другой причине.

"Среди астрофизиков ведется много дискуссий о том, как быстро расширяется Вселенная. Скорость говорит нам, среди прочего, о том, сколько лет Вселенной. Два метода, существующих для ее измерения, расходятся примерно на миллиард лет. Здесь у нас может появиться третий метод, который может дополнить и проверить другие измерения", – считает Снеппен.

Как объясняет Phys, так называемая "Шкала космических расстояний" – это метод, используемый для измерения скорости расширения Вселенной. Это делается путем вычисления расстояния между разными объектами во Вселенной.

"Если они яркие и в основном сферические, и если мы знаем, как далеко они находятся, мы можем использовать килонову как новый способ независимого измерения расстояния – новый вид космической линейки", – пояснил Уотсон.

Он объяснил, что знание о форме килоновых может быть использовано как новый способ независимого измерения расстояния.

"Знание формы имеет здесь решающее значение, потому что если у вас есть объект, не сферический, он излучает по-разному, в зависимости от угла зрения. Сферический взрыв обеспечивает гораздо большую точность измерения", – подчеркнул астрофизик.

Однако, отмечает Уотсон, для этого требуются данные от большего количества килоновых, которые могут быть обнаружены обсерваторией LIGO в ближайшие годы.

Ранее OBOZREVATEL рассказывал о другом исследовании ученых, обнаруживших у карликовой планеты Квавар противоречащее науке кольцо.

Подписывайтесь на каналы OBOZREVATEL в Telegram и Viber, чтобы быть в курсе последних событий.