Точные измерения от коллекции радиотелескопов NSF показали, что узкая струя частиц, перемещающаяся почти со скоростью света, вырвалась в межзвездное пространство после того, как произошло слияние пары нейтронных звезд на удаленности в 130 млн. световых лет от нас. Событие зафиксировали в августе 2017 года, так как к нам поступили гравитационные волны, колеблющиеся в пространстве.
Последствия слияния (GW170817) наблюдались орбитальными и наземными телескопами по всему миру. Исследователи видели, как характеристики волн со временем менялись, поэтому пользовались этими трансформациями в качестве подсказки к характеру явлений, следующих за слиянием. Больше всего ученые интересовались, создало ли событие узкую быструю струю материала, пробившегося в межзвездное пространство. Это важно, ведь такие струи нужны для создания всплесков гамма-излучения, которые формируются (по мнению теоретиков) при слиянии нейтронных звезд.
Ответ получили благодаря объединению данных VLBA, VLA и GBT, которые показали, что радиовыброс присутствовал и перемещался на огромной скорости. Ученые измерили кажущееся движение, оказавшееся в 4 раза быстрее скорости света. Эту иллюзию именуют сверхсветовым движением, возникающим, когда струя направлена почти на Землю, а материал набирает почти световую скорость. Наблюдение велось через 75 дней после слияния, а затем еще через 230 дней. Реактивная струя узкая и не превышает 5 градусов в ширину. Она направлена на 20 градусов от направления Земли.
Сценарий говорит о том, что изначальное слияние двух сверхплотных нейтронных звезд активировало взрыв, вытолкнувший сферическую оболочку осколков наружу. Нейтронные звезды рухнули в черную дыру, чья мощная сила тяжести стала притягивать материал. Последний сформировал стремительно вращающийся диск, сгенерировавший пару струй, перемещающихся наружу от полюсов.
Данные показывают, что струя взаимодействовала с мусором, создав широкий кокон материала, расширяющегося наружу. Он будет расширяться медленнее струй. Выходит, что кокон доминировал над радиоизлучением до 60 дней после слияния, а в более поздние периоды на выбросы влияли струи.
Обнаружение быстро движущейся струи в GW170817 значительно усиливает связь между слияниями нейтронных звезд и кратковременными гамма-всплесками. Также невероятно важно, что нам удалось зафиксировать это явление в радиочастотной части ЭМ-спектра, потому что так намного легче разобраться в механизме работы струи.