Kilonova - Kilonova
Eine Kilonova (auch Makronova oder r-Prozess-Supernova genannt ) ist ein vorübergehendes astronomisches Ereignis , das in einem kompakten Doppelsternsystem auftritt , wenn zwei Neutronensterne oder ein Neutronenstern und ein Schwarzes Loch ineinander verschmelzen. Es wird angenommen, dass Kilonovae aufgrund des radioaktiven Zerfalls schwerer r-Prozesskerne , die während des Fusionsprozesses ziemlich isotrop produziert und ausgestoßen werden, kurze Gammablitze und starke elektromagnetische Strahlung aussenden .
Geschichte
Der Begriff Kilonova wurde von Metzger et al. im Jahr 2010, um die maximale Helligkeit zu charakterisieren, von der sie zeigten, dass sie das 1000-fache einer klassischen Nova erreicht . Sie sind 1 ⁄ 10 bis 1 ⁄ 100 der Helligkeit einer typischen Supernova , der Selbstdetonation eines massereichen Sterns.
Die erste gefundene Kilonova wurde als kurzer Gammastrahlenausbruch , SGRB 130603B, von Instrumenten an Bord des Swift Gamma-Ray Burst Explorer und der KONUS/WIND- Raumsonde entdeckt und dann 9 und 30 Tage nach dem Ausbruch mit dem Hubble-Weltraumteleskop beobachtet .
Im Oktober 2018 berichteten Astronomen, dass GRB 150101B , ein 2015 entdecktes Gammastrahlenausbruchereignis , dem historischen GW170817 , einem 2017 entdeckten Gravitationswellenereignis , analog sein könnte und mit der Verschmelzung zweier Neutronensterne verbunden ist . Die Ähnlichkeiten zwischen den beiden Ereignissen in Bezug auf Gammastrahlung , optische und Röntgenstrahlung sowie die Natur der zugehörigen Wirtsgalaxien werden als "auffällig" angesehen, und diese bemerkenswerte Ähnlichkeit deutet darauf hin, dass die beiden getrennten und unabhängigen Ereignisse möglicherweise beide sind das Ergebnis der Verschmelzung von Neutronensternen, und beide können eine bisher unbekannte Klasse von Kilonova-Transienten sein. Kilonova-Ereignisse könnten daher im Universum vielfältiger und häufiger sein, als bisher angenommen, so die Forscher.
Theorie
Das Inspiralen und Verschmelzen zweier kompakter Objekte ist eine starke Quelle von Gravitationswellen (GW). Kilonovae ist gedacht , um Vorläufer von kurzem Gammastrahlen Bursts (GRB) und der vorherrschenden Quelle stabiler R-Prozesselemente in dem Universum . Das Grundmodell für die Verschmelzung von Neutronensternen wurde 1998 von Li-Xin Li und Bohdan Paczyński vorgestellt . In ihrer Arbeit schlugen sie vor, dass die radioaktiven Ejekta aus einer Neutronensternverschmelzung eine Quelle für die Energieversorgung von thermischen transienten Emissionen sind.
Beobachtungen
Der erste Beobachtungshinweis auf eine Kilonova kam 2008 nach dem kurzharten Gammastrahlenausbruch GRB 080503, bei dem ein schwaches Objekt nach einem Tag im optischen und infraroten Licht auftauchte und schnell verblasste. Eine weitere Kilonova wurde 2013 in Verbindung mit dem kurzzeitigen Gammastrahlenausbruch GRB 130603B vorgeschlagen, bei dem die schwache Infrarotemission der entfernten Kilonova mit dem Hubble-Weltraumteleskop nachgewiesen wurde .
Am 16. Oktober 2017 gaben die Kooperationen von LIGO und Virgo die ersten gleichzeitigen Nachweise von Gravitationswellen ( GW170817 ) und elektromagnetischer Strahlung ( GRB 170817A , SSS17a ) aller Phänomene bekannt und zeigten, dass die Quelle eine Kilonova war, die durch eine Verschmelzung von binären Neutronensternen verursacht wurde . Auf diesen kurzen GRB folgte ein längerer, wochenlang sichtbarer Transient im optischen elektromagnetischen Spektrum ( AT 2017gfo ) in einer relativ nahegelegenen Galaxie, NGC 4993 .