M15에는 이중 중성자 별 시스템이있어 결국에는 강력하게 병합됩니다. 이미지 크레디트 : NOAO 클릭하면 확대됩니다
감마선 폭발은 우주에서 가장 강력한 폭발로 엄청난 양의 고 에너지 방사선을 방출합니다. 수십 년 동안 그들의 기원은 미스터리였습니다. 과학자들은 이제 감마선 폭발을 일으키는 과정을 이해한다고 믿습니다. 그러나 하버드 스미소니언 천문학 센터 (CfA)의 Jonathan Grindlay와 그의 동료 인 Simon Portegies Zwart (네덜란드 천문학 연구소)와 Stephen McMillan (Drexel University)의 새로운 연구에 따르면 이전에 간과되었던 일부 감마 광선 파열 : 구상 성단 내에서 획기적인 만남.
Grindlay는“우리가 관찰하는 모든 짧은 감마선 폭발의 3 분의 1이 구상 성단에서 중성자 별을 병합함으로써 발생할 수있다.
감마선 버스트 (GRB)는 두 가지 별개의 "맛"으로 나옵니다. 일부는 최대 1 분 이상 지속됩니다. 천문학 자들은 거대한 별이 초신성에서 폭발 할 때 긴 GRB가 생성된다고 생각합니다. 다른 버스트는 1 초 동안 만 지속됩니다. 천문학 자들은 짧은 GRB가 두 개의 중성자 별, 또는 중성자 별과 블랙홀의 충돌에서 비롯된 것이라고 이론화했다.
대부분의 이중 중성자 별 시스템은 이미 서로 공전하는 두 개의 거대한 별이 진화 한 결과입니다. 자연적인 노화 과정은 둘 다 중성 별 (주어진 질량으로 시작하는 경우)이되게하고, 감마선 폭발이 합쳐져 방출 될 때까지 수백만 또는 수십억 년 동안 함께 나선다.
Grindlay의 연구는 또 다른 잠재적 인 짧은 GRB의 원천 인 구상 성단을 지적합니다. 구상 성단에는 우주에서 가장 오래된 별들이 몇 광년 만에 좁은 공간으로 밀려 들어 있습니다. 그러한 쿼터는 많은 가까운 별의 만남을 유발하며, 그 중 일부는 별 교환으로 이어집니다. 항성 동반자가있는 중성자 별 (예 : 백색 왜성 또는 주 계열성 별)이 다른 중성자 별과 파트너를 교환하면 결과로 생성되는 중성자 별 쌍이 결국 함께 나선형으로 폭발하여 감마선 폭발을 일으 킵니다.
Grindlay는“우리는 구상 성단에서 사방에 밀리 초 펄서 형태의 중성자 하나를 포함하는 이러한 전구체 시스템을 볼 수있다. 또한, 구상 성단은 매우 밀접하게 포장되어있어 많은 상호 작용을 할 수 있습니다. 이중 중성자 시스템을 만드는 자연스러운 방법입니다.”
천문학 자들은 이중 중성자 별 시스템이 구형 클러스터에서 형성 될 수있는 빈도를 계산하기 위해 약 3 백만 건의 컴퓨터 시뮬레이션을 수행했습니다. 그들은 은하의 역사를 얼마나 많이 형성했는지, 그리고 시스템이 합쳐지는 데 걸리는 시간을 알기 때문에 구형 클러스터 바이너리에서 예상되는 짧은 감마선 폭발의 빈도를 결정했습니다. 그들은 우리가 관찰하는 모든 짧은 감마선 버스트의 10-30 %가 그러한 시스템에서 발생할 수 있다고 추정합니다.
이 추정치는 최근 GRB 관찰에 의해 밝혀진 호기심 경향을 고려합니다. 소위“디스크”중성자 별 이진에서 합병 된 버스트 – 두 개의 거대한 별에서 만들어지고 함께 죽었던 시스템은 구형 클러스터 이진에서 나온 버스트보다 100 배 더 자주 발생하는 것으로 추정됩니다. 그러나 정확하게 위치 된 소수의 짧은 GRB는 구형 성단에서 예상되는 것처럼 은하 후광과 매우 오래된 별에서 나오는 경향이 있습니다.
Grindlay는“여기에 큰 부기 문제가 있습니다.
불일치를 설명하기 위해 Grindlay는 디스크 바이너리에서 발생하는 버스트는 더 적은 방향에서 보이는 좁은 폭파에서 방사선을 방출하는 경향이 있기 때문에 발견하기가 더 어려울 것이라고 제안합니다. 더 좁은“빛나는”은 태어날 때부터 함께 이진 바이너리에 대해 예상되는 것처럼 회전하는 궤도와 궤도가 정렬 된 별에서 충돌 할 수 있습니다. 임의의 방향을 가진 새로 합류 된 별들은 합쳐질 때 더 넓은 버스트를 방출 할 수 있습니다.
Grindlay는“더 짧은 GRB는 아마도 디스크 시스템에서 나왔을 것입니다.
최근 감마선 위성에 의해 약 6 개의 짧은 GRB만이 정확하게 위치하여 철저한 연구가 어렵다. 더 많은 예가 모이면 짧은 GRB의 출처를 훨씬 더 잘 이해할 수있을 것입니다.
이 결과를 발표 한 논문은 Nature Physics의 1 월 29 일 온라인 호에 실렸다. http://www.nature.com/nphys/index.html에서 온라인으로 제공되며 http://arxiv.org/abs/astro-ph/0512654에서 사전 인쇄 형식으로 제공됩니다.
하버드-스미소니언 천문 물리학 센터 (CfA)는 매사추세츠 캠브리지에 본사를 둔 Smithsonian Astrophysical Observatory와 Harvard College Observatory의 공동 협력입니다. 6 개의 연구 부서로 구성된 CfA 과학자들은 우주의 기원, 진화 및 궁극적 운명을 연구합니다.
원본 출처 : CfA 뉴스 릴리스
