Gli astronomi hanno osservato per la prima volta il processo di un nuovo tipo di esplosione di supernova - durante la fusione di due stelle e non durante il collasso di una stella massiccia. In un sistema stellare binario, un buco nero o una stella di neutroni si è fatta strada a spirale nel nucleo di una stella compagna e l'ha fatta esplodere come una supernova.
Durante lo studio dei dati ottenuti durante l'indagine VLASS (Very Large Array Sky Survey) nel 2017, è stato scoperto un oggetto interessante VT J121001 + 495647, che si illumina intensamente nella gamma radio. Ulteriori osservazioni di questo oggetto utilizzando il VLA - Very Large Array e il telescopio Keck alle Hawaii hanno permesso di scoprire che l'emissione radio proviene dalla periferia della galassia nana, situata a circa 480 milioni di anni luce dalla Terra. Successivamente si è scoperto che l'esplosione di raggi X emanata da questo oggetto è stata registrata anche dallo strumento MAXI a bordo della ISS nel 2014.
I dati ottenuti da tutte queste osservazioni e raccolti insieme hanno permesso di ricostruire la storia della secolare "danza" mortale eseguita da due stelle massicce.
Come la maggior parte delle stelle che sono molto più massicce del Sole, queste due stelle sono nate come un sistema binario stretto. Una di queste stelle era significativamente più massiccia della sua vicina e, di conseguenza, si è evoluta molto più velocemente. Alla fine, ha esaurito il combustibile nucleare ed è esplosa come una supernova, lasciandosi dietro un buco nero o una stella di neutroni ultradensa.
Secondo la teoria della relatività generale, il movimento di corpi massicci con accelerazione porta al fatto che emettono onde gravitazionali e perdono energia cinetica: due oggetti massicci vicini che ruotano attorno a un centro di massa comune alla fine cadono l'uno sull'altro a spirale. Pertanto, l'orbita di un buco nero o di una stella di neutroni si è costantemente ridotta, questo oggetto si è avvicinato al suo satellite e circa 300 anni fa è entrato nella sua atmosfera. La fase finale della fusione di questi due oggetti è iniziata. Il gas formatosi nel corso di questa fusione si è spostato a spirale verso l'esterno, formando un ampio anello attorno a questa coppia.
Alla fine, il buco nero o stella di neutroni è esplosa verso l'interno, raggiungendo il nucleo della sua stella compagna e interrompendo così i processi di produzione di energia stellare attraverso la fusione, che in realtà mantengono i nuclei delle stelle massicce in equilibrio di fronte all'inevitabile collasso gravitazionale.
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Quando il nucleo è collassato, ha formato brevemente un disco di accrescimento di materiale in orbita attorno all '"intruso" ed ha espulso un getto di materia relativistico, facendosi strada attraverso la stella.
Il collasso del nucleo della stella l'ha fatta esplodere come supernova sulla scia del precedente scoppio della sua compagna. "Questa emissione ha dato origine ai raggi X osservati dallo strumento MAXI a bordo della ISS, confermando così la data di questo evento, avvenuto nel 2014", affermano gli esperti. "La stella compagna doveva esplodere prima o poi, ma questa fusione ha accelerato l'intero processo".
Il materiale espulso dall'esplosione della supernova nel 2014 si stava muovendo molto più velocemente del materiale espulso dalla stella compagna precedente, e quando VLASS osservò l'oggetto VT J121001 + 495647, getti relativistici di materiale dalla supernova entrarono in collisione con questo materiale più lento, causando potenti cataclismi secondari osservati sotto forma di emissione radio brillante al VLA.
"Tutti i pezzi di questo puzzle si sono uniti per raccontarci questa storia straordinaria", ha spiegato Gregg Hallinan del Caltech Institute. "Il resto di una stella esplosa molto tempo fa si è bloccato nella sua compagna, facendo esplodere anche lei".
Secondo Hallinan, il bambino di sette anni è stata la chiave della scoperta recensione di VLASS, che riflette circa l'80% del cielo e consente di rilevare vari oggetti non stazionari interessanti. Tuttavia, questa supernova, formatasi a seguito della fusione di stelle, è stata una piacevole sorpresa.
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