För åtta månader sedan, upptäckten av gravitationsvågor från en sammanslagning av binära neutronstjärnor fick oss och andra astronomer runt om i världen att skynda sig för att observera en av de mest energiska händelserna i universum.

Vad de flesta inte inser är att vi fortsatte att observera händelsen med några veckors mellanrum från då till nu.

Vårt team började söka efter radiosändningar från sammanslagningen, känd som GW170817, gör en upptäckt två veckor efter augustihändelsen. Nu, radioutsändningen börjar blekna.

När vi förbereder oss för att säga adjö (åtminstone för nu) till detta otroliga föremål, vi reflekterar över vad vi har lärt oss hittills, med vårt papper accepterat för publicering i Astrofysisk tidskrift .

Detekteringen av gravitationsvågor och elektromagnetisk strålning (som ljus och radiovågor) från samma objekt innebär att fysiker har kunnat:

• bekräfta en förutsägelse av allmän relativitet att gravitationsvågor färdas med ljusets hastighet
• ta reda på hur materia beter sig när du pressar den hårdare än i en atoms kärna
• förklara var en del av guldet (och andra tunga grundämnen) i universum produceras
• och börja lösa ett decennier gammalt mysterium om vad som orsakar korta gammastrålar.

Iakttar sammanslagningen

Radioteleskop som Australia Telescope Compact Array och Jansky Very Large Array (i USA) är designade för att detektera elektromagnetisk strålning med våglängder från centimeter till meter.

Till skillnad från synligt ljus, radiovågor färdas genom rymden nästan obehindrat av damm. De kan upptäckas under dagen såväl som på natten:radioteleskop kan observera dygnet runt.

Radiovågorna vi upptäckt har färdats 130 miljoner ljusår från galaxen NGC 4993 där neutronstjärnans sammanslagning ägde rum.

När de två neutronstjärnorna kolliderade sände de ut en explosion av gammastrålar kort efter, som upptäcktes av Fermi-satelliten 1,74 sekunder efter gravitationsvågorna. Det som hände sedan i explosionen är vad vi alla har försökt komma fram till.

Inom 12 timmar hade astronomer upptäckt en ljus blekningssignal i synligt ljus. Vi tror att detta kom från neutronstjärnematerial som kastades ut med 50 % av ljusets hastighet. Det glödde varmt från ett gäng radioaktiva sönderfall.

Neutronstjärnor är de tätaste objekten vi känner till, förutom svarta hål:tänk dig att solen klämdes in i en region lika stor som en stad.

När två neutronstjärnor kolliderar bildar de ett nytt objekt som har något mindre massa än de två ursprungliga stjärnorna:i det här fallet troligen ett nytt svart hål. En liten del av massan sprängs ut som både materia och energi (kom ihåg E=mc ²⁾ och det är vad vi upptäcker på jorden.

Vad säger radiovågorna oss?

Radioutsändningen vi upptäckte dagar senare, fastän, är en annan sak.

Radiovågor skapas när elektroner accelereras i magnetfält. Detta händer vid chockfronter i rymden, när material från stjärnexplosioner kraschar in i sakerna runt stjärnan.

Det här materialet kallas det interstellära mediet och är ungefär 10 kvintiljoner gånger mindre tät än luft på jorden (nästan, men inte riktigt, ett vakuum). Radiovågornas natur berättar detaljerna om denna chock, som vi kan springa bakåt i tiden för att försöka förstå explosionen.

En stor fråga är om det fanns en smal stråle av material som rörde sig med 99,99 % av ljusets hastighet som slog sig ut ur explosionen och träffade det interstellära mediet.

Vi tror att dessa måste ske i gammastrålning:hände det här?

Vad hände i explosionen?

Vi är fortfarande inte säkra på detaljerna, men vi tror inte att det var ett framgångsrikt jetplan i GW170817. Det beror på att vi nu har observerat att radioemissionen börjar blekna (den optiska emissionen började blekna omedelbart).

Detta visar att explosionen förmodligen inte är en klassisk gammastrålning med relativistiska jetstrålar, som visas i bilden nedan (till vänster). Vad som är mer troligt är att vi ser en "kokong" av material som har brutit ut från explosionen.

Så var kommer detta material ifrån?

Materialet som kastades ut ur neutronstjärnorna (känd som ejecta) rörde sig snabbt, cirka 50 % av ljusets hastighet. Tänk om det fanns en ännu snabbare (99,99 % av ljusets hastighet) jet som hände strax efter?

Den här jetstrålen kunde ha blåst en bubbla i utkastet, få den att röra sig snabbare (kanske 90 % av ljusets hastighet) och stoppa strålen i dess spår:vi kallar detta en kokong.

Säger adjö (för nu)

Efter åtta månaders tittande på GW170817 vet vi att det skiljer sig från allt vi har sett tidigare, och har uppträtt på ett helt oväntat sätt.

Radioutsändningen bleknar nu, men detta kanske inte är slutet på historien. De flesta modeller förutspår en långvarig efterglöd från neutronstjärnesammanslagningar, så GW170817 kan dyka upp igen månader eller till och med år i framtiden.

Sålänge, vi väntar med förväntan på att Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) ska börja sin nästa observationskörning tidigt nästa år. Vi kan till och med fånga en ny typ av händelse, en neutronstjärna som smälter samman med ett svart hål.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.