En ögonblicksbild av simuleringen av två sammanslagna neutronstjärnor. Gammastrålning skapas i den grå strängen som löper genom den röda ringen. I den blåa timglasformen, guld kan bildas. Kredit:Philipp Mösta et al.
Ett internationellt team av astrofysiker under holländsk ledning har med en förbättrad modell visat att kolliderande neutronstjärnor kan sända ut gammastrålar. Gamla modeller förutsade inte detta och vacklade sedan sammanslagningen av två neutronstjärnor 2017 som släppte ut gammastrålar. Forskarna publicerar sina resultat i The Astrophysical Journal .
Forskarna, leds av Philipp Mösta (Universitetet i Amsterdam), försett sin modell av kolliderande neutronstjärnor med fler variabler än någonsin tidigare. De ansåg, bland annat, relativitetsteorin, gaslagar, magnetiska fält, kärnfysik och neutrinos effekter. Forskarna körde sina simuleringar på Blue Waters superdator vid University of Illinois i Urbana-Champaign (USA) och på Frontera superdator vid University of Texas, Austin (USA).
I simuleringen, en ring skapas runt de sammanslagna neutronstjärnorna från vilken en tunn sträng av gammastrålning skjuter upp och ner. Denna strålning letar sig sedan ut som en virvelvind längs de sammanslagna stjärnornas magnetfältslinjer. Vidare, en timglasliknande kon rör sig upp och ner från ringen. Det är där tyngre grundämnen som guld eventuellt bildas. Guld är, som gammastrålar, observerades i de sammanslagna neutronstjärnorna 2017 där en kilonova bildades.
Philipp Mösta (University of Amsterdam) ledde de nya simuleringarna:"Gammastrålningen är verkligen ny för den här typen av simuleringar. Den strålningen hade inte förekommit i de gamla simuleringarna. Produktionen av tunga grundämnen, som guld, hade redan simulerats. Dock, vår simulering visar att dessa tunga element rör sig mycket snabbare än tidigare förutspått. Vår simulering är därför mer i linje med vad astronomer observerade i de sammanslagna neutronstjärnorna 2017".
Simuleringarna är inte bara avsedda att förklara de observerade fenomenen kring sammanslagna neutronstjärnor. De tjänar också till att förutsäga nya fenomen. Till exempel, forskarna vill ytterligare förfina och utöka sin modell så att den även kan hantera stora stjärnor som exploderar som supernova i slutet av deras liv och med en kollision mellan en neutronstjärna och ett svart hål.
