امواج گرانشی حاصل از برخورد دو ستاره‌ی نوترونی در آگوست ۲۰۱۷ برای اولین بار مشاهده شدند. در این رخداد، یعنی ادغام دو ستاره‌ی نوترونی، نه تنها امواج گرانشی به وجود آمدند، بلکه کم‌تر از دو ثانیه پس از رصد امواج گرانشی، امواج الکترومغناطیسی در محدوده‌ی گاما مشاهده شدند. این دو رصد جالب، باقی تلسکوپ‌ها و رصدخانه‌های زمینی و ماهواره‌ای را برای مشاهده‌ی این منبع اخترفیزیکی برانگیخت و در پی آن صدها مقاله‌ی علمی از نتایج این رصدها حاصل شد (برای مثال این مقاله‌ها را ببینید: ۱ و ۲). جالب است بدانید که هنوز بعد از گذشت نه ماه از وقوع ادغام این دو ستاره‌ی نوترونی (معروف به رخداد GW170817/GRB170817A) مشاهدات محل این برخورد و کهکشان میزبانش در محدوده‌های مختلف ادامه دارند. در این مقاله، مشاهدات اخیر ماهواره‌ی چاندرا۱ در محدوده‌ی پرتوایکس بررسی می‌شوند و پس‌تاب‌های این منبع نشان می‌دهند که پرتوایکس ساطع‌شده از GRB170817A در حال کمنورشدن است.
شکل ۱. منحنی نوری پرتوایکس چاندرا از منبع GW170817/GRB170817A با نقاط مشکی نشان داده شده‌اند که شامل مشاهدات اخیر در ۲۶۰ روز پس از ادغام نیز هستند. منحنی نوری پیش‌بینی‌های نظری مختلف نیز برای مقایسه نشان داده شده‌اند. محدوده‌های خاکستری زمان‌هایی را نشان می‌دهند که مشاهدات چاندرا به دلیل تقابل با خورشید امکان‌پذیر نبوده‌اند.
مشاهدات جدید چاندرا از GW170817/GRB170817A پس از ۲۶۰ روز از رخداد ادغام انجام شده‌اند. تصویر بالای صفحه این مشاهدات را نشان می‌دهد که درواقع اولین رصد بعد از حدود ۱۰۰ روز (یعنی ۱۶۰ روز پس از رخداد اصلی) است. در این تصویر پس‌تاب پرتوایکس GRB170817A کاملا مشخص است. هم‌چنین تابش پرتوایکس، کهکشان میزبان (NGC 4993) را نیز به خوبی نشان می‌دهد. دو منبع پرتوایکس دیگر که قبلا هم در زاویه‌ی دید وجود داشتند، در این تصویر نیز مشخص شده‌اند. منحنی‌نوری پس‌تاب‌ها در آخرین رصدها قبل از مقاله‌ی حاضر، نشان می‌دادند که روشنایی در حال رسیدن به مقدار بیشینه‌اش بوده است، اما مشاهدات این مقاله نشان می‌دهند که GRB170817A در محدوده‌ی پرتوایکس در حال کمنورشدن است. مشخصات پرتوایکس منبع در مشاهدات اخیر با تمام مشاهدات قبلی مقایسه شده‌اند که نشان می‌دهد طیف توانی پرتوایکس در حال کاهش است. هم‌چنین، تغییری در اندیس فوتونی پرتوایکس مشاهده نمی‌شود که منجر به محدودکردن برخی از مدل‌های نظری می‌شود.
کمنورشدن پرتوایکس این منبع هم‌چنان منطبق بر مدل‌های پسا-ادغام برای پس‌تاب‌های سینکروترونی است. اندیس طیفی مشاهدات پرتوایکس با طیف رادیویی نیز منطبق است که این موضوع امکان برازش ساده‌ی داده‌ها از محدوده‌ی رادیویی تا پرتوایکس را به وجود می‌آورد. این مشاهدات دو دسته از مدل‌های موجود برای توضیح پس‌تاب‌ها را می‌توانند توضیح دهند. در دسته‌ی اول (مدل‌های جریان نسبیتی ملایم شبه کروی۲)، کمنورشدن از فرکانس رادیویی تا پرتوایکس نشان می‌دهد که جریان مواد خروجی در فاز شتاب منفی به سر می‌برد. در دسته‌ی دوم (جت‌های خارج از زاویه‌ی دید۳) کمنورشدن نشان می‌دهد که تابش از هسته‌ی جت در زاویه‌ی دید قرار گرفته است. اینکه کدام یک از این مدل‌ها برواقعیت منطبق است هنوز مشخص نیست ولی داده‌های بیشتر در محدوده‌ی پرتوایکس می‌تواند پاسخگوی این سؤال باشد. این منبع هم‌چنان در حال رصدشدن در محدوده‌های مختلف است و مقالات دیگری در این‌باره در آینده نوشته خواهند شد.
(۱) Chandra
(۲) quasi-spherical mildly-relativistic outflow models
(۳) angularly-structured off-axis jets
عنوان اصلی مقاله: Fading of the X-Ray Afterglow of Neutron Star Merger GW170817/GRB170817A at 260 Days
نویسندگان: Melania Nynka, et al
این مقاله برای چاپ به نشریه‌ی APJL فرستاده شده است.
لینک مقاله‌ی اصلی: https://arxiv.org/abs/1805.04093
گردآوری: آزاده کیوانی
