Astronomi

Hvis to stjerner kolliderer, hvad er sandsynligheden for, at de smelter sammen og danner en enkelt stjerne?

Hvis to stjerner kolliderer, hvad er sandsynligheden for, at de smelter sammen og danner en enkelt stjerne?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Efter at have set på Hvad er oddsene for, at solen rammer en anden stjerne? og besvare det (groft), nu vil jeg gerne spørge følgende:

Hvad er sandsynligheden for, at hvis to stjerner kolliderer, smelter deres kerner sammen til en større, mere massiv stjerne?


Ret god.

To massestjerner $ M $ falder fra uendeligt lige mod hinanden, indtil de smelter sammen på afstand $ 2R $ får kinetisk energi $ GM ^ 2 / R $. Dette er meget, for to soler er det $ 1.8978 gange 10 ^ {41} $ J. Sammenlignet med selv en enkelt stjernes bindingsenergi, $ ca. 3GM ^ 2 / 5R $ dette er mindre (solen har bindende energi $ 2.2774 gange 10 ^ {41} $ J og en dobbelt masse $ 2 ^ {1/3} R $ radius samme tæthed flettet stjerne $ 7.2302 gange 10 ^ {41} $ J, 3,17 gange mere). Så der frigøres ikke nok energi til at sprænge en stjerne, men det drejer sig om en fjerdedel af det: en masse stof vil blive skubbet ud eller ende i kredsløb gennem en opvarmet kuvert, der tager et stykke tid at simre ned.

Nøgleproblemet er, om kernerne bliver langsommere nok af mødet til at forblive bundet og bliver en fælles konvolut binær. Et direkte hit ville helt klart fungere, men blik på kollisioner kan gøre det muligt for kernerne at gå glip af hinanden: nu er spørgsmålet, om konvolutten kan absorbere nok kinetisk energi. Et groft skøn kan være, at der er betydelig langsommere, hvis massen skubbes op / skubbes til side $ pi r_ {core} ^ 2 rho_ {kuvert} R $ bliver sammenlignelig med $ m_ {core} $. For to sollignende stjerner med $ r_ {core} = 0.2R_ odot $ dette ser ud til at ske, men meget hydrodynamik kan forekomme komplicerende ting.

Glebbeks afhandling om stjernesammenslåelser estimerer en grov tilstand for det orbitalvinkelmoment, der overstiger den fusionerede stjernes maksimale spinvinkelmoment som $$ frac {r_p} {R_1 + R_2}> k ^ 4 frac {(1 + q) ^ { xi + 4}} {2q ^ 2} $$ hvor $ k ^ 2 ca. 0,05 $, $ xi ca. 0,6 $, $ r_p $ periastronafstanden og $ q = M_2 / M_1 $. Dette overskrides typisk: der er meget vinkelmoment, der skal kaste (for eksempel ved at blæse meget opvarmet gas af). For eksempel har to sollignende stjerner $ r_p = R_ odot / 2 $ har en LHS på 1/4 og en RHS på 0,0303.

Afhandlingen indeholder også numeriske simuleringer af forskellige fusionssager.


Hvad sker der, hvis to stjerner af samme størrelse kolliderer?

De fusionerer for at danne en større stjerne. Det er ofte en rodet proces, og noget af materialet bliver kastet ud, men du er tilbage med en mere massiv stjerne.

Mere massive stjerner har kortere levetid, så resultatet kan være kortvarigt, måske supernova og bliver relativt neutronstjerne.

Vi tror, ​​at vi har opdaget flettede stjerner i kuglehobe. I en kugleformet klynge blev alle stjernerne dannet omtrent på samme tid, hvilket normalt er ganske lang tid siden - milliarder af år. Fordi en stjernes levetid er kortere, når stjernerne er mere massive, betyder det, at de mere massive stjerner alle er døde, og at du er tilbage med svage stjerner under en masse afskæring - jo ældre den kugleformede klynge, jo lavere er denne masse cutoff er.

Imidlertid ser vi også en lille befolkning af varme, lyse og massive stjerner i kuglehobe - stjerner, der burde være døde for milliarder af år siden, hvis de blev dannet på samme tid som resten af ​​stjernerne i den kugleformede klynge. Hvad tænkte er, at disse & quotblue stragglers & quot er resultatet af fusioner. To seje langlivede lavmassestjerner er fusioneret temmelig for nylig og danner en varm kortvarig højmassestjerne.

Dette er dog ret sjældent. Globale klynger er usædvanligt tætte miljøer, hvor kollisioner mellem stjerner faktisk sker igen og igen. Men uden for disse tætte klynger og andre multi-stjernesystemer er kollisioner mellem stjerner ekstremt sjældne.


Hvad præcist Er Kaos?

For at nedbryde dette, lad os pakke ud, hvad fysikere faktisk mener, når de taler om "kaos." Det er langt mere kompliceret end vores jordiske forestillinger om det: en teenagers soveværelse med bunker af tøj stablet til loftet, for eksempel, eller et restaurantkøkken i kølvandet på aftensmaden.

Fordi den gabende tomhed i rummet virkelig er fyldt med utallige interagerende kræfter på alle tidspunkter & mdashfra solvind til kraftig tyngdekraft fra fjerne stjerner & mdash, er resultatet ægte matematisk kaos. Per definition er det et virkelig uforudsigeligt resultat. I populærkulturen er det bedst kendt som sommerfugleffekten.

Så hvordan håndterer matematikere og kosmologer tre-kropsproblemet, når det er baseret på kaos? De vælger at studere tilnærmelser til sandsynlighed af visse resultater, snarere end blot at prøve at løse for hver enkelt omstændighed. Og for at hjælpe dem med at studere problemet abstrakt er kosmologer flyttet til "fase-rummet", en tilpasset, 21-dimensionel arena for komplekse spørgsmål.

Når du først har tilføjet fysiske begrænsninger, som loven om bevarelse af energi, er der kun otte resterende dimensioner i faseområdet. Derfra kryber kaotiske situationer ud som trægrene gennem alle deres mulige resultater, og det er her statistikere finder deres numeriske værdier.


Når neutronstjerner smelter sammen

For at forudsige, hvor ofte binære neutronstjernefusioner forekommer, skal vi vide, hvornår binære neutronstjerner fødes, og hvor lang tid det tager dem at fusionere. En måde at forstå dette på er omhyggeligt at studere deres værtsgalakser.

Hvor skal man kigge?

Neutronstjerner er de tilsyneladende antiklimaktiske rester af supernovaer. Bortset fra at indeholde fascinerende materietilstande, kan de også være ansvarlige for at skabe nogle af de elementer, der ikke kan oprettes i kernerne til normale stjerner. Dette ville ske, når et par neutronstjerner - binære neutronstjerner (BNS) - smelter sammen og udstråler karakteristiske tyngdekraftsbølger.

At bevise denne hypotese om elementdannelse kræver en forståelse af, hvor og hvornår BNS dannes og kolliderer. Det er her Delay Time Distributions kommer ind. Delay Time Distribution for binære neutronstjerner forudsiger, hvor længe efter en binær fødsel to neutronstjerner vil bruge en spiral omkring hinanden, før de endelig fusionerer. Hvis vi opnåede en velbegrænset forsinkelsestidsfordeling for BNS, ville vi have en mere komplet idé om, hvor ofte BNS dannes og flettes.

Sandsynligheden for forskellige frekvenser af BNS-fusioner givet forsinkelsestidsfordelinger med forskellige parametre. Det øverste plot antager en langsom, kontinuerlig stjernedannelseshistorie, og det nederste plot antager en enkelt burst af stjernedannelse. Klik for at forstørre. [Tilpasset fra Safarzadeh et al. 2019]

Modellering af stjernedannelseshistorier

Tidligere indsats fra Safarzadeh og samarbejdspartnere har tidligere undersøgt BNS Delay Time Distribution ved hjælp af egenskaberne for BNS fusionsværter - specifikt galakse masse og rødforskydning. Begge størrelser kan i vid udstrækning være bundet til en galakses stjernedannelseshistorie, hvilket er nøglen til at begrænse forsinkelsestidsfordelingen. I dette arbejde forsøger forfatterne at undersøge fusionsværternes stjernedannelseshistorier mere direkte.

De starter med at modellere stjernedannelseshistorik for omkring 6.000 galakser, der blev observeret i undersøgelsen af ​​Galaxy og Mass Assembly. Fra denne modellering fremkommer to slags historier: den ene hvor stjerner dannedes hurtigt og næsten alle på én gang og den anden hvor stjernedannelsen skete langsomt og kontinuerligt.

En given historie med stjernedannelse kan bruges til at estimere antallet af BNS, der er født i en galakse over tid. Forfatterne bruger derefter en delmængde af deres galakseeksempel med de forskellige stjernedannelseshistorikker til at simulere flere sæt BNS-fusioner. Ved at sammenligne disse simuleringer med nuværende og fremtidige observationer af BNS-fusionssatser lykkes forfatterne at placere nye begrænsninger for BNS Delay Time Distribution-parametrene.

Begrænsninger for forsinkelsestidsfordelingsparametre opnået ved hjælp af en prøve på 300 BNS fusionsværtsgalakser. Indtastningsfunktionen er markeret med den gule cirkel, den røde region kommer fra at antage en burst af stjernedannelse, og den blå region kommer fra at antage langsom, kontinuerlig stjernedannelse. [Safarzadeh et al. 2019]

På jagt efter mere

Brug af stjernedannelseshistorik til at begrænse forsinket tidsfordeling viser sig at være en forbedring i forhold til anvendelse af galakse masser. Derudover giver simuleringerne en større prøve af BNS-værtsgalakser at arbejde med. De bedste resultater opnås imidlertid, når vi til sidst bygger en større prøve af observerede BNS-fusioner, der spænder over et meget større rumvolumen.

I betragtning af at gravitationsbølge-astronomi er i sin barndom, vil vores stikprøve af BNS-fusioner sandsynligvis eksplodere, når nye observatorier kommer online. Vil dette fortælle os mere om, hvordan binære neutronstjerner danner, kolliderer og brygger de kemiske grundstoffer, der gennemsyrer vores univers? Sandsynligvis det!


Monster Star-fusion kunne skabe massiv mega-stjerne - kollision af tvillingestjerner 30 gange solstørrelse

Fusionen af ​​et massivt monsterstjernepar kunne give forskere deres første chance for at se, hvordan de første stjerner blev dannet i universets tidligste år. I det mindste kunne de to monsterstjerner, hver mere end 30 gange størrelsen af ​​Jordens sol, producere et fyrværkeri i himlen på en skala, der var større end noget, som mennesker har kunnet observere, når de to gigantiske stjerner kolliderer.

Stjerneparret er kendt af astronomer som MY Cam - forkortelse for MY Camelopardalis - og blev først set i luften omkring 13.000 lysår fra Jorden for et årti siden.

Men indtil nu troede astronomer, at de så på en enkelt, massiv og ekstremt lys stjerne. Men ifølge opdagelser af spanske astronomer, der blev offentliggjort i denne uge i det videnskabelige tidsskrift Astronomi og astrofysik, MY Cam er faktisk to stjerner, der kredser om hinanden i så tæt nærhed, at en kollision synes uundgåelig.

Og når de to stjerner endelig ramter ind i hinanden, tror forskerne, at de vil smelte sammen til en ny virkelig monstrøs monsterstjerne.

De to stjerner menes kun at være omkring 2 millioner år gamle - babyer i forhold til universets alder. Fordi mange af stjernerne i galaksen menes at have dannet sig ved kollisionen mellem to andre stjerner for millioner og endog for milliarder af år siden, holder det nøje øje med dette monsterstjernepar, at videnskaben får de bedste chancer for at lære, hvordan universet blev dannet i sine tidligste faser.

Dette billede, takket være national geografi, viser hvordan Alicante-stjernesystemet, hjemmet til MY Cam, ser ud på himlen, når det observeres gennem almindelig kikkert, snarere end det 2,2 meter teleskop, der bruges af astronomer ved Spaniens Calar Alto Observatory.

Ifølge et hold ledet af Javier Lorenzo fra Universitetet i Alicante tager de to ekstremt varme blå stjerner lidt mere end en enkelt dag at kredse om hinanden - med en hastighed på 621.000 miles i timen.

Med den hastighed, siger Lorenzos hold, vil stjernerne komme tættere og tættere på hinanden og snart kollidere for at danne en enkelt gigantisk stjerne omkring 60 gange solens størrelse.

De ydre atmosfærer af de to monsterstjerner er allerede i kontakt, rapporterer astronomerne.

Selvfølgelig, fordi intet i retning af denne potentielle monsterstjernsammenslutning endda har været vidne til af mennesker før, er ingen rigtig sikre på, hvad der vil ske, når monsterstjernsammenslutningen faktisk sker.


Hvis to stjerner kolliderer, hvad er sandsynligheden for, at de smelter sammen og danner en enkelt stjerne? - Astronomi

Der er flere muligheder. Hvis kollisionshastigheden er højere end en bestemt tærskelhastighed, siger cirka 300 miles i sekundet, ville der tilføres tilstrækkelig kinetisk energi til de to masser, som stjernematerialet ville spredes i en enormt voksende sky af gas for aldrig at samle sig selv til en ny stjerne.

Hvis hastigheden var meget langsom, ville stjernerne smelte sammen til en ny, mere massiv stjerne. Udviklingen af ​​den nye stjerne ville begynde med en forynget kerne af frisk brændstof, da sammensmeltningen af ​​de to stjerner ville have blandet nyt brintbrændstof ind i kernen af ​​den nye stjerne.

Hvis slagets hastighed er moderat og uden for midten, vil stjernerne gå i en meget stram bane omkring hinanden og måske endda dele en fælles gasformet kuvert. Over tid ville de to separate kerner gå ind i hinanden, og du ville igen være tilbage med en ny, massiv stjerne. Da solens flugthastighed er ca. 1,3 millioner miles i timen, er dette omtrent lig med tærskelhastigheden for stødet.

Hvis en mindre stjerne, som en hvid dværg eller neutronstjerne, smadrer ind i en større stjerne som en rød kæmpe, vil det meste af kæmpens ydre kuvert blive sprængt af, da den absorberer stødet. Resultaterne bliver lidt mere voldelige, når to mindre stjerner kolliderer. Neutronstjerner er meget små og tætte. Hvis en neutronstjerne når en bestemt masse, vil den implodere og danne et sort hul. Derfor, hvis to neutronstjerner smelter sammen, men deres samlede masse er mere end den maksimale masse, som en enkelt neutronstjerne kan have, imploderer de i et sort hul. Hvis omstændighederne er de samme, når to hvide dværgstjerner kolliderer, vil de implodere i en neutronstjerne.

Et astronometeam fremsætter en dristig forudsigelse: I 2022, giv eller tag et år, vil et par stjerner fusionere og eksplodere og blive et af de lyseste objekter på himlen i en kort periode. Det er notorisk svært at forudsige, hvornår sådanne stjernekatastrofer vil forekomme, men dette binære par er engageret i en veldokumenteret dødedans, der uundgåeligt kommer til at gå i spidsen i de næste par år, siger de. Forskerne begyndte at studere parret, kendt som KIC 9832227, i 2013, før de var sikre på, om det faktisk var en binær eller en pulserende stjerne. De fandt ud af, at kredsløbets hastighed gradvis blev hurtigere og hurtigere, hvilket antyder, at stjernerne nærmer sig hinanden. Parret er så tæt, faktisk deler de en atmosfære (se en kunstnerversion af dette ovenfor: ESO / L. Calada). KIC 9832227s adfærd mindede forskerne om et andet binært par, V1309 Scorpii, som også havde en sammensmeltet atmosfære, spandt hurtigere og hurtigere op og eksploderede uventet i 2008. Nu efter 2 års omhyggelig undersøgelse for at bekræfte det accelererende spin eliminere alternative forklaringer, forudsagde holdet i 2017, at parret vil eksplodere som en red nova en eksplosion forårsaget af en binær fusion omkring 5 års tid.


Hvor skal man se på?

To stjerner kan kollidere og lyse op om nattehimlen i 2022: Stjernebilledet Cygnus, som det kan ses med det blotte øje, med Nordkorset i midten. KIC 9832227 er vist med en rød cirkel (det er næsten i tråd med de tre stjerner i tværstangen). Hvis den når 2. størrelse i udbrud som forudsagt, vil den være så lys som de er.

Hvad er risikoen for Jorden?

Der er ingen risiko for Jorden efter fusionen af ​​KIC 9832227.

Dette er ikke tilfældet for den kommende fusion, men hvis de sammenstødende stjerner er massive nok, forventes de efter begivenheden enten at fusionere til at blive en eneste ginorm stjerne eller danne et binært sort hul. Sidstnævnte ville producere en hurtigt roterende og muligvis magnetisk stjerne. I et papir offentliggjort i The Astronomical Journal of The American Astronomical Society forklarer hovedforsker Hugues Sana: ”Hvis det fortsætter med at spinde hurtigt, kan det ende sin levetid i en af ​​de mest energiske eksplosioner i universet, kendt som en langvarig gammastrålebrist.”

Gamma-ray bursts (GRB) er ekstremt farlige begivenheder. En GRB inden for få parsec, med sin energi rettet mod Jorden, vil for det meste skade livet ved at hæve UV-niveauerne under selve burstet og i et par år derefter. De store ordoviciske-siluriske udryddelsesbegivenheder for 450 millioner år siden (den anden eller tredje største af de fem store udryddelsesbegivenheder i Jordens historie med hensyn til procentdel af slægter, der blev uddød) kan være forårsaget af en GRB.

Men heldigvis for os lever vi ude i de "kedelige" forstæder til Mælkevejen. Herude er afstande mellem stjerner så store, at kollisioner er utroligt sjældne. Der er steder i Mælkevejen, hvor stjerner er overfyldt tættere, som kuglehobe, og vi kan observere eftervirkningerne af disse kollisioner.


Hvis to stjerner kolliderer, hvad er sandsynligheden for, at de smelter sammen og danner en enkelt stjerne? - Astronomi

Hvad ville der ske, hvis to galakser kolliderede? Er det muligt?

Det er meget almindeligt, at galakser kolliderer og interagerer med andre galakser. Faktisk antages det nu, at kollisioner og fusioner mellem galakser er et af de vigtigste elementer, der driver deres udvikling i tide. De fleste galakser havde sandsynligvis interaktioner med andre galakser siden den tid, de dannedes.

En galakse er lavet af omkring 100 milliarder stjerner. Så du ville tro, at i et hoved på kollision mellem to galakser, ville der være utallige kollisioner mellem disse stjerner, ikke? Faktum er, at sandsynligheden for, at to stjerner kolliderer ved en sådan kollision er næsten 0. Dette skyldes, at selvom der er et utroligt stort antal stjerner i galakserne, er stjernetætheden ikke særlig stor, da galakserne er ekstremt store . Med andre ord er stjernernes størrelse meget lille sammenlignet med den gennemsnitlige afstand mellem dem. Dette betyder, at hvis galakser kun var lavet af stjerner, og at to af dem ville gå på hovedet ved kollision, ville de passere gennem hinanden uden at blive meget påvirket!

Dette er imidlertid ikke det, vi observerer, når vi ser på galakser, der interagerer. Årsagen er, at rummet mellem stjerner i galakser ikke er tomt: det er fuld af gas og støv. Dette materiale vil interagere, når galakserne kolliderer. Det kan interagere gravitationsmæssigt, galakserne kan trække i materialet i de andre galakser og forstyrre deres morfologier. Der er også friktion mellem gassen i de kolliderende galakser og forårsager stødbølger, der kan udløse en vis stjernedannelse i galakserne.

Disse processer kan radikalt påvirke galakserne. For eksempel kan to spiralgalakser smelte sammen og danne en elliptisk galakse. Se på billedserien nedenfor, der guider dig gennem en sådan fusion. Vær dog forsigtig med din fortolkning af sådanne billeder! Da galakser, der kolliderer med hinanden, vil tage millioner af år at smelte sammen (hvilket er meget hurtigt på den astronomiske tidsskala!), Kan vi ikke observere deres udvikling. Når vi fanger to galakser i fusionen, kan vi kun få et øjebliksbillede af et trin i interaktionen. For at producere en række billeder, der viser udviklingen, er vi nødt til at observere mange par lignende galakser på forskellige punkter i historien om deres sammensmeltning og derefter spille et spil for at sætte disse billeder i en tidsrækkefølge. Så på billedet nedenfor ser du faktisk på 8 forskellige par galakser, placeret i en sekvens, der viser dig de forskellige trin i fusioneringsprocessen. Disse sekvenser er sammenhængende med det, vi får fra computersimulering (se f.eks. På denne).

Kredit: Andy Read, Trevor Ponman, Ewan O'Sullivan, Extragalactic Astronomy Group, University of Birmingham.

De billeder, jeg indtil videre har påpeget, repræsenterer et scenario: to lignende spiralgalakser, der smelter sammen til en elliptisk galaks. Der er andre scenarier afhængigt af masserne i galakserne, men dybest set når to galakser med samme masse kolliderer, bliver de en stor elliptisk galakse. Når en massiv galakse støder på en mindre massiv galakse, er fusionens virkninger mindre, og den massive galakse kan bevare sin form.

Denne side blev sidst opdateret den 27. juni 2015

Om forfatteren

Amelie Saintonge

Amelie arbejder på måder at opdage signaler fra galakser fra radiokort.


Ancient Neutron-Star Crash skabte nok guld og uran til at fylde jordens have

Nok guld, uran og andre tunge grundstoffer, der er lige så store som alle jordens have, kom sandsynligvis til solsystemet fra sammenstødet mellem to neutronstjerner for milliarder af år siden, viser en ny undersøgelse.

Hvis den samme begivenhed skulle ske i dag, ville lyset fra eksplosionen overskygge hele nattehimlen og potentielt vise sig katastrofalt for livet på jorden, ifølge forskerne i den nye undersøgelse.

Nylige fund har antydet, at meget af guldet og andre grundstoffer, der er tungere end jern i det periodiske system, blev født i den katastrofale efterdybning af kolliderende neutronstjerner, som er de ultradette kerner af stjerner, der er efterladt efter supernovaeksplosioner.

"Den første direkte opdagede neutron-stjerne-fusion skete 130 millioner lysår væk, hvilket måske lyder som en stor afstand, men var meget tættere end forventet," fortalte hovedforfatter Imre Bartos, en astrofysiker ved University of Florida, Gainesville, til Space.com. "Dette fik mig og mine kolleger til at tænke over, hvor tæt på os sådanne begivenheder kan ske. Kunne de ske i nærheden af ​​solsystemet?"

Forskerne analyserede tidligere data fra gamle meteoritter, hvis oprindelse dateres tilbage til det tidlige solsystem, som dannedes for omkring 4,6 milliarder år siden. De fokuserede på spor af radioaktive isotoper tilbage i meteoritterne, som en neutron-stjerne kollision sandsynligvis ville have frembragt. (Isotoper af et element har forskellige antal neutroner fra hinanden.)

Den slags relativt kortvarige radioaktive isotoper, som en neutronstjerne-fusion ville have genereret, findes ikke længere i solsystemet. Tidligere arbejde udledte imidlertid, hvilke biprodukter der ville have resulteret, efter at disse isotoper blev henfaldet over tid. Forskerne analyserede forekomsterne af disse biprodukter i gamle meteoritter for at udlede, hvornår de blev skabt, og dermed når deres forældre-isotoper måske var kommet ind i solsystemet. De udviklede også computermodeller af Mælkevejen for at se, hvor en neutron-stjernekollision muligvis har fundet sted for at udså solsystemet med disse isotoper.

Forskerne fandt, at en stor mængde tunge elementer i solsystemet sandsynligvis stammer fra en enkelt neutron-stjernekollision, der fandt sted omkring 80 millioner år før solsystemets fødsel. Baseret på mængden af ​​materiale fra denne fusion, der formåede at gøre det her, foreslog de, at denne fusion skete omkring 1.000 lysår fra skyen af ​​gas og støv, der til sidst dannede solsystemet. (Til sammenligning er Mælkevejsgalaksen ca. 100.000 lysår i diameter.)

"Vi forventede ikke, at en begivenhed ville bidrage med de fleste af de tunge elementer, der findes i det tidlige solsystem," sagde Bartos.

Denne ældgamle neutronstjerne-fusion ville have sået solsystemet med omkring 1,1 milliarder milliarder tons (1 milliard milliarder ton) af disse tunge grundstoffer, således at "i hver af os ville vi finde en øjenvipper af disse grundstoffer, hovedsagelig i formen af ​​jod, som er livsvigtig, "Bartos sagde i en erklæring.

Andre fænomener kan generere elementer, der er tungere end jern, i det periodiske system, såsom stjerneksplosionerne kendt som supernovaer. Imidlertid ville disse generere forskellige mønstre af elementer end set i gamle meteoritter, sagde Bartos.

Hvis denne fusion af neutron-stjerne skulle ske i dag i samme afstand fra Jorden, fandt forskerne at i det mindste "det ville være lysere end hele nattehimlen samlet & mdash så lyst som halvmåne, klemt ind i et punkt," sagde Bartos. "Det ville være lyst nok til at blive set om dagen, lysere end noget andet end solen. Det ville have varet omkring en uge."

Men hvis Jorden havde ulykken med at møde en af ​​polerne i det sorte hul, der var resultatet af denne neutron-stjernekollision, ville det vise sig at være en katastrofe. Kort efter fusionen fandt sted, ville en kæmpe eksplosion kendt som gammastrålesprængning bryde ud fra polerne i det nyfødte sorte hul. Selvom det kun ville vare omkring et sekund, ville "gammastrålesprængningen udsende mere energi, end solen vil udstråle i hele sin levetid," sagde Bartos.

Hvis gammastrålerne fra et sådant udbrud ramte Jorden, ville de blive absorberet af den øvre atmosfære og generere ultraviolette stråler. ”En nærliggende gammastrålesprængning ville resultere i en masseudryddelse,” sagde Bartos. "Heldigvis sker neutronstjerne-fusioner kun ca. hvert 100.000 år i Mælkevejen, og dem, der sker i nærheden, gør det sjældnere, så vi er ikke i nogen umiddelbar fare på nogen måde."

Forskerne ønsker nu at undersøge, hvor ofte neutron-stjernesammenslutninger fandt sted tidligere i Mælkevejen "og forstå, hvordan de påvirkede udviklingen af ​​galaksen," sagde Bartos.

Bartos og hans kollega Szabolcs Marka ved Columbia University i New York detaljerede deres fund online den 1. maj i tidsskriftet Nature.


Hvis to stjerner kolliderer, hvad er sandsynligheden for, at de smelter sammen og danner en enkelt stjerne? - Astronomi

Hvad ville der ske, hvis to galakser kolliderede? Er det muligt?

Det er meget almindeligt, at galakser kolliderer og interagerer med andre galakser. Faktisk antages det nu, at kollisioner og fusioner mellem galakser er et af de vigtigste elementer, der driver deres udvikling i tide. De fleste galakser havde sandsynligvis interaktion med andre galakser siden den tid, de dannedes.

En galakse er lavet af omkring 100 milliarder stjerner. Så du ville tro, at i et hoved på kollision mellem to galakser, ville der være utallige kollisioner mellem disse stjerner, ikke? Faktum er, at sandsynligheden for, at to stjerner kolliderer, er næsten 0 ved en sådan kollision. Dette skyldes, at selvom der er et utroligt stort antal stjerner i galakserne, er tætheden af ​​stjerner ikke særlig stor, da galakserne er ekstremt store . Med andre ord er stjernernes størrelse meget lille sammenlignet med den gennemsnitlige afstand mellem dem. Dette betyder, at hvis galakser kun var lavet af stjerner, og at to af dem ville gå på hovedet ved kollision, ville de passere hinanden uden at blive meget påvirket!

Dette er imidlertid ikke det, vi observerer, når vi ser på galakser, der interagerer. Årsagen er, at rummet mellem stjerner i galakser ikke er tomt: det er fuld af gas og støv. Dette materiale vil interagere, når galakserne kolliderer. Det kan interagere gravitationsmæssigt, galakserne kan trække i materialet i de andre galakser og forstyrre deres morfologier. Der er også friktion mellem gassen i de kolliderende galakser og forårsager stødbølger, der kan udløse en vis stjernedannelse i galakserne.

Disse processer kan radikalt påvirke galakserne. For eksempel kan to spiralgalakser smelte sammen og danne en elliptisk galakse. Se på billedserien nedenfor, der guider dig gennem en sådan fusion. Vær dog forsigtig med din fortolkning af sådanne billeder! Da galakser, der kolliderer med hinanden, vil tage millioner af år at smelte sammen (hvilket er meget hurtigt på den astronomiske tidsskala!), Kan vi ikke observere deres udvikling. Når vi fanger to galakser i fusionen, kan vi kun få et øjebliksbillede af et trin i interaktionen. For at producere en række billeder, der viser udviklingen, er vi nødt til at observere mange par af lignende galakser på forskellige punkter i historien om deres sammensmeltning og derefter spille et spil for at sætte disse billeder i en tidsrækkefølge. Så på billedet nedenfor ser du faktisk på 8 forskellige par galakser, placeret i en sekvens, der viser dig de forskellige trin i fusioneringsprocessen. Disse sekvenser er sammenhængende med det, vi får fra computersimulering (se f.eks. På denne).

Kredit: Andy Read, Trevor Ponman, Ewan O'Sullivan, Extragalactic Astronomy Group, University of Birmingham.

De billeder, jeg indtil videre har påpeget, repræsenterer et scenario: to lignende spiralgalakser, der smelter sammen til en elliptisk galaks. Der er andre scenarier afhængigt af galaksernes masser, men dybest set når to galakser med samme masse kolliderer, bliver de en stor elliptisk galakse. Når en massiv galakse støder på en mindre massiv galakse, er fusionens virkninger mindre, og den massive galakse kan bevare sin form.

Denne side blev sidst opdateret den 27. juni 2015

Om forfatteren

Amelie Saintonge

Amelie arbejder på måder til at opdage signaler fra galakser fra radiokort.