Ta supernowa została stworzona przez martwą gwiazdę

Reklama

pt., 09/24/2021 - 13:24 -- MagdalenaL

Ilustracja przedstawia masywną gwiazdę tuż przed eksplozją (zdj. CNN)

(CNN) - Kiedy martwa gwiazda zanurza się w aktywnej gwieździe można spodziewać się eksplozji astronomicznych proporcji.

Astronomowie byli w stanie rozwiązać tę gwiezdną zagadkę po prześledzeniu niezwykłego rozbłysku jasnych fal radiowych w 2017 roku. Fale radiowe zostały uchwycone przez Very Large Array Sky Survey, dzięki wysiłkowi przy obserwacji nocnego nieba i poszukiwaniu fal radiowych.

Naukowcy ustalili, że rozbłysk fal radiowych powstał, gdy martwa gwiazda, czarna dziura lub gwiazda neutronowa katastrofalnie zderzyła się z inną gwiazdą. Badanie to opublikowane zostało czasopiśmie „Science”.

„Masywne gwiazdy zwykle eksplodują jako supernowy gdy zabraknie im paliwa” – powiedział w oświadczeniu Gregg Hallinan, autor badań i profesor astronomii w California Institute of Technology. „Ale w tym przypadku inwazja czarnej dziury lub gwiazdy neutronowej przedwcześnie spowodowała eksplozję towarzyszącej jej gwiazdy”.

Astronomowie nigdy nie byli w stanie zaobserwować tego procesu, więc jest to pierwszy przypadek potwierdzony przez naukowców.

Wykrywanie niezwykłych wydarzeń astronomicznych

Ale niektóre wydarzenia astronomiczne, szczególnie te niezwykłe, pozostawiają tymczasowe wizytówki. Transjenty radiowe to krótkie, jasne wybuchy fal radiowych, które szybko znikają, ale uchwycenie ich przebłysku we właściwym czasie może ujawnić wybuchową naturę łączących się gwiazd.

Absolwent Caltech, Dillon Dong, zauważył szczególnie jasne źródło fal radiowych w danych Very Large Array Sky Survey, które zostało nazwane VT 1210+4956.

Analiza zdarzenia przeprowadzona przez Donga wykazała, że wybuch energetyczny pochodził z gwiazdy otoczonej grubą powłoką gazu. Gwiazda wyrzuciła gaz setki lat temu. Jasny wybuch nastąpił, gdy gwiazda eksplodowała jako supernowa. Rozbity materiał wszedł w interakcję z powłoką gazową, wywołując jasny wybuch fal radiowych.

Tajemnica wysadzana gwiazdami

Ale Dong miał więcej pytań o to, kiedy i dlaczego gwiazda pierwotnie wypuściła swój gaz.

Inna doktorantka z Caltech, Anna Ho, zasugerowała, że przebiegi radiowe należy porównać ze znanymi zdarzeniami w jasnym promieniowaniu rentgenowskim, które pojawiają się tylko na kilka sekund. Dong był w stanie znaleźć promienie rentgenowskie, które pojawiły się w tym samym miejscu, co jasny transjent radiowy, co oznaczało, że prawdopodobnie pochodziły z tego samego źródła.

„Transjent promieniowania rentgenowskiego był niezwykłym wydarzeniem – sygnalizował, że w momencie eksplozji wystrzelony został strumień plazmowej materii” – powiedział Dong. Strumienie plazmowej materii to wiązki energetyzowanej materii, które osiągają prędkość bliską prędkości światła.

„A jasna poświata radiowa wskazywała, że materiał z tej eksplozji zderzył się później z masywnym torusem gęstego gazu, który został wyrzucony z gwiazdy wieki wcześniej. Te dwa zdarzenia nigdy nie były ze sobą powiązane i same w sobie są bardzo rzadkie."

Co według badaczy się wydarzyło

Aby zrozumieć rzadkie zdarzenie, zespół badawczy stworzył model najbardziej prawdopodobnego zdarzenia.

Uważają, że pozostałość gwiazdy, która wcześniej eksplodowała, – albo czarna dziura, albo gęsta gwiazda neutronowa – krążyła wokół. Jeśli była to czarna dziura, prawdopodobnie wyciągała atmosferę gwiazdy i wyciągała ją w kosmos, aby stworzyć powłokę gazową.

Przyciąganie grawitacyjne tego procesu połączyło również martwą gwiazdę i gwiazdę aktywną. Następnie czarna dziura zderzyła się z aktywną gwiazdą, co przedwcześnie spowodowało jej zapadnięcie się i eksplozję. Kiedy gwiazda zapadła się, jej rdzeń uwolnił strumień materii, tworząc rozbłysk rentgenowski. Fale radiowe powstaną dopiero po latach, kiedy eksplodowany materiał w końcu dotrze do powłoki gazowej.

Nie jest niczym niezwykłym, że dwie gwiazdy istnieją na stabilnej orbicie, która powoli łączy oba obiekty. To zderzenie powoduje fale grawitacyjne, czyli zmarszczki w czasoprzestrzeni. Ale ta kolizja spowodowała wyraźne rozbłyski promieniowania rentgenowskiego i fal radiowych – co zostało przewidziane, a teraz naukowcy mają dowody na to, że takie wydarzenie rzeczywiście może wystąpić.

„Mieliśmy pomysły na to, co możemy znaleźć, ale byliśmy otwarci na możliwość znalezienia rzeczy, których się nie spodziewaliśmy” – powiedział Dong.

„Stworzyliśmy warunki do odkrycia czegoś interesującego, przeprowadzając luźno ograniczone, otwarte przeszukiwanie dużych zbiorów danych, a następnie biorąc pod uwagę wszystkie wskazówki kontekstowe, które mogliśmy zebrać na temat znalezionych obiektów” – powiedział Dong.

„Podczas tego procesu istnieje wiele różnych propozycji wyjaśnień i należy pozwolić naturze ukazać na nie odpowiedzi”.

Autor: 
Ashley Strickland Tłumaczenie: Weronika Florko
Dział: 

Reklama