ABC , сообщая об объявлении гравитационной волны GW170817, пояснила, что впервые мы смогли определить точный источник гравитационной волны, потому что также наблюдали событие в электромагнитном спектре. Однако отмечается, что гамма-всплеск, обнаруженный космическим телескопом FERMI, наблюдался почти на две секунды позже, чем гравитационная волна.
Действительно ли гамма-всплеск прибыл на Землю через две секунды после гравитационной волны, или эта временная задержка просто некий наблюдательный артефакт?
Если задержка реальна, то в чем ее причина? Является ли задержка из-за гамма-всплеска каким-то образом замедленной, или он был «испущен» в другое время в событии слияния?
Что вообще означает задержка, когда гравитационная волна была обнаружена более 100 секунд? Это задержка от пика GW до пика гамма-излучения?
Это рассматривается в разделе 4.1 «Скорость гравитации» одной из сопутствующих статей GW170817: Гравитационные волны и гамма-лучи от слияния двойных нейтронных звезд: GW170817 и GRB 170817A . Общая теория относительности предсказывает, что гравитационные волны движутся со скоростью света. Разница во времени прихода может быть связана с разницей в скорости или разницей во времени испускания, т. е. гамма-лучи испускаются после слияния .
При консервативных предположениях, описанных в статье, дробная разница скорости света и скорости свободного падения ограничена как:
Я думаю, что это самое сильное ограничение скорости гравитации на сегодняшний день.
Они также обсуждают рассеивание через межгалактическую среду. Скорость света в среде зависит от частоты света, при этом низкие частоты распространяются медленнее, чем высокие. Гамма-лучи имеют очень высокие частоты и не должны сильно замедляться.
Дисперсия межгалактической среды оказывает незначительное влияние на скорость гамма-квантов, при этом ожидаемая задержка распространения на много порядков меньше, чем наши ошибки в .
Чтобы ответить на ваш вопрос 3, задержка измеряется как время от слияния двух нейтронных звезд до начала гамма-всплеска. Гравитационные волны излучаются и во время инспиральной фазы двойной эволюции. Они обнаруживаются примерно за 100 с до слияния.
Во время слияния материал в основе мероприятия будет очень плотным . Даже гамма-лучи не смогут пройти через него. Чтобы ответить на вопрос 2, наблюдаемые гамма-лучи, вероятно, генерируются немного позже слияния вне вновь образованного единого тела.
Задержка реальная. Это задержка между событием слияния = окончание сигнала GW и событием GRB = пик гамма-фотонов. Смотрите это видео .
Как упоминалось в этой статье , такая задержка ожидается. GW отслеживает точное время слияния, но для формирования и распространения струи гамма-всплеска может потребоваться некоторое время. Точная механика все еще неизвестна, и я ожидаю, что многие теоретики будут стремиться точно объяснить наблюдаемую задержку в 1,7 с.
Гравитационные волны производятся с постоянно увеличивающейся амплитудой по мере того, как северные звезды приближаются друг к другу, пока они не будут разрушены приливной гравитацией, которая определяет время окончания "чирпа". Электромагнитное излучение создается множеством различных механизмов. Гамма-излучение, которое сначала наблюдалось как излучение SGRB, создается коллимированной струей, запущенной из остатка слияния (либо более массивной НЗ, либо вновь образованной ЧД).
То, что создает струю, не совсем понятно, но оно приводится в действие за счет нарастания материала на центральный объект («двигатель»). Задержка между GW и гамма-лучами связана со временем, которое требуется для измельчения NS, а затем для наращивания материала на двигатель. Это определяется «вязким» временем материала, поскольку вязкость в аккреционном диске — это то, что в конечном итоге подает материал на центральный объект. Эта временная шкала оказывается порядка секунды.
И гравитационные волны, и нейтрино распространяются беспрепятственно из-за чрезвычайно плотного вещества на поверхности коллапсирующей звезды. Электромагнитное излучение, в том числе гамма-лучи, рассеивается на нем.
Магнитное поле звезд создавало гравитационные волны до фактического столкновения, но когда звезды находились достаточно близко. Гамма-всплеск произошел при реальном физическом столкновении с задержкой в 1,7 секунды.
Дэвид З.