Tarkat mittaukset National Science Foundationin (NSF) radioteleskooppikokoelmalla ovat osoittaneet, että kapea hiukkassuihku, joka kulkee lähellä valon nopeutta, työnnetään tähtienväliseen avaruuteen heti sen jälkeen, kun neutronitähtiparit ovat sulautuneet 130 miljoonan valovuoden päässä maasta. Elokuussa 2017 tapahtunut sulautuminen loi gravitaatioaaltoja aiheuttaen tärinää avaruudessa. Se oli ensimmäinen tapahtuma, jossa sekä gravitaatio- että sähkömagneettiset aallot, mukaan lukien gammasäteet, röntgensäteet, näkyvät valo- ja radioaallot, havaittiin välittömästi.
Yhdistymisen, jonka nimi on GW170817, seurauksia voitiin havaita kiertävien ja maanalaisten teleskooppien kautta ympäri maailmaa. Tutkijat totesivat, että tuloksena olevien aaltojen ominaisuudet muuttuivat ajan myötä ja käyttivät näitä muutoksia sulautumista seuranneiden ilmiöiden luonteen tunnistamiseen.
Yksi kysymys, joka erottui jopa kuukausia sulautumisen jälkeen, oli, loiko tapahtuma kapean, nopeasti liikkuvan materiaalivirran, joka pääsi tähtienväliseen avaruuteen. Tämä oli erittäin tärkeää, koska sellaisia suihkukoneita tarvitaan sellaisen gammasäteilyn purskeiden luomiseen, joiden teoreetikkojen mielestä olisi pitänyt aiheutua neutronitähtiparien yhdistämisestä.
Vastaus tuli, kun tähtitieteilijät käyttivät NSF: n erittäin pitkän perusviivan (VLBA), Karl Janskyn laajamittaisen ryhmän (VLA) ja Robert S. Byrdin Green Bank -teleskoopin (GBT) yhdistelmää. Todettiin, että yhtymäkohdan radiopäästöjen sijainti liikkui avaruudessa ja liike oli niin nopeaa, että vain lentokone pystyi selittämään nopeutensa.
'Mittasimme tämän liikkeen, joka osoittautui neljä kertaa nopeammaksi kuin valo. Tämä illuusio, jota kutsutaan superluminaaliseksi liikkeeksi, tapahtuu, kun suihkukone on melkein kohti maapalloa ja suihkussa oleva materiaali lähestyy valon nopeutta ”, kertoi Kunal Muli, NRAO ja Caltech.
Tähtitieteilijät havaitsivat kohteen 75 päivää sulautumisen jälkeen, sitten taas 230 päivää myöhemmin.
“Analyysimme perusteella tämä suihkukone on todennäköisesti hyvin kapea, korkeintaan 5 astetta leveä ja vain 20 astetta maapallon suunnasta”, kertoi Adam Deller Swinburnen teknillisestä yliopistosta. “Mutta vastaamaan havaintojamme, suihkussa olevan materiaalin oli myös räjähtävä ulospäin yli 97 prosenttia nopeammin kuin valon nopeus.”
Tapahtuman nykyinen skenaario on, että kahden supertiheän neutronitähden ensimmäinen sulautuminen aiheutti räjähdyksen, joka työnsi pallomaisen roskakuoren ulospäin. Neutronitähdet romahtivat mustaan aukkoon, jonka voimakas painovoima alkoi vetää materiaalia sitä kohti. Tämä materiaali muodosti nopeasti pyörivän levyn, joka tuotti parin suihkuja, jotka liikkuvat pylväistään ulospäin.
Tämän tapahtuman edetessä heräsi kysymys siitä, tulisiko suihkukoneita alkuperäisen räjähdyksen roskien kuoresta. Havainnointitiedot osoittivat, että suihkukone oli vuorovaikutuksessa avaruusjätteiden kanssa muodostaen laajan materiaalikokoelman, joka laajeni ulospäin. Kotelo laajeni hitaammin kuin suihkut.
“Tulkintamme on, että kotelo hallitsi radiopäästöjä noin 60 päivään sulautumisen jälkeen, ja myöhemmin päästöt altistettiin suihkulle”, kertoi Ore Gottlieb Tel Avivin yliopistosta, tutkimuksen johtava teoreetikko.
“Meillä oli onnekas, että saimme tarkkailla tätä tapahtumaa, koska jos suihkukone olisi kaukana maasta, radiosäteily olisi liian heikkoa sen havaitsemiseksi”, lisäsi Gregg Hollinan Caltechista.
Tällä hetkellä tutkijat ovat vakuuttuneita siitä, että nopeasti liikkuvan suihkun havaitseminen GW170817: ssä parantaa merkittävästi neutronitähtien sulautumisten ja lyhytaikaisten gammasäteilyn välistä yhteyttä. He tietävät nyt, että suihkukoneiden on oltava suhteellisen suunnattuja kohti maata gammasäteilyn havaitsemiseksi.
