Astronomen hebben voor het eerst het proces van een nieuw type supernova-explosie waargenomen - tijdens de fusie van twee sterren, en niet tijdens de ineenstorting van één massieve ster. In een dubbelstersysteem baande een zwart gat of een neutronenster zich een weg naar de kern van een begeleidende ster en zorgde ervoor dat deze explodeerde als een supernova.
Bij het bestuderen van de gegevens die zijn verkregen tijdens het VLASS-onderzoek (Very Large Array Sky Survey) in 2017, werd een interessant object VT J121001 + 495647 ontdekt, dat fel oplicht in het radiobereik. Verdere waarnemingen van dit object met behulp van de VLA - Very Large Array en de Keck-telescoop op Hawaï maakten het mogelijk om erachter te komen dat de radio-emissie afkomstig is van de rand van het dwergstelsel, ongeveer 480 miljoen lichtjaar van de aarde verwijderd. Later werd ontdekt dat de röntgenuitbarsting die afkomstig was van dit object ook werd geregistreerd door het MAXI-instrument aan boord van het ISS in 2014.
De gegevens die uit al deze waarnemingen zijn verkregen en samen zijn verzameld, hebben ons in staat gesteld de geschiedenis te reconstrueren van de eeuwenoude dodelijke "dans" uitgevoerd door twee massieve sterren.
Zoals de meeste sterren die veel massiever zijn dan de zon, werden deze twee sterren geboren als een dicht dubbelstersysteem. Een van deze sterren was aanzienlijk massiever dan zijn buur en evolueerde daardoor veel sneller. Uiteindelijk had het geen nucleaire brandstof meer en explodeerde het als een supernova, waarbij een zwart gat of een ultradichte neutronenster achterbleef.
Volgens de algemene relativiteitstheorie leidt de beweging van massieve lichamen met versnelling ertoe dat ze zwaartekrachtsgolven uitzenden en kinetische energie verliezen: twee dicht bij elkaar liggende massieve objecten die rond een gemeenschappelijk massamiddelpunt roteren, vallen uiteindelijk in een spiraal op elkaar. Zo werd de baan van een zwart gat of een neutronenster gestaag smaller, dit object naderde zijn satelliet en ging ongeveer 300 jaar geleden zijn atmosfeer binnen. De laatste fase van de fusie van deze twee objecten is begonnen. Het gas dat tijdens deze fusie werd gevormd, draaide naar buiten en vormde een brede ring rond dit paar.
Uiteindelijk barstte het zwarte gat of de neutronenster naar binnen, bereikte de kern van zijn begeleidende ster en verstoorde daardoor de processen van de productie van stellaire energie door middel van fusie, die de kernen van massieve sterren in feite in evenwicht houdt in het licht van de onvermijdelijke ineenstorting van de zwaartekracht.
Ook interessant:
- Wetenschappers hebben ontdekt hoe sterrenstelsels hun superzware zwarte gaten voeden
- Buitenaardse wezens kunnen "Dyson-bollen" gebruiken om energie uit zwarte gaten te halen
Toen de kern instortte, vormde deze kortstondig een accretieschijf van materiaal in een baan om de "indringer" en wierp een relativistische straal materie uit, die zich een weg baant door de ster.
De ineenstorting van de kern van de ster zorgde ervoor dat deze explodeerde als een supernova in de nasleep van de eerdere uitbarsting van zijn metgezel. "Deze emissie gaf aanleiding tot de röntgenstraling die werd waargenomen door het MAXI-instrument aan boord van het ISS, waarmee de datum van deze gebeurtenis, die in 2014 plaatsvond, werd bevestigd", aldus experts. "De begeleidende ster moest vroeg of laat exploderen, maar deze fusie versnelde het hele proces."
Het materiaal dat door de supernova-explosie in 2014 werd uitgestoten, bewoog veel sneller dan het materiaal dat door de begeleidende ster ervoor werd uitgestoten, en tegen de tijd dat VLASS het object VT J121001 + 495647 observeerde, kwamen relativistische materiaalstralen van de supernova in botsing met dit langzamere materiaal, waardoor krachtige secundaire rampen werden waargenomen in de vorm van heldere radio-emissie bij de VLA.
"Alle stukjes van deze puzzel kwamen samen om ons dit geweldige verhaal te vertellen", legt Gregg Hallinan van het Caltech Institute uit. "Het overblijfsel van een ster die lang geleden is geëxplodeerd, is in zijn metgezel blijven steken, waardoor deze ook explodeerde."
Volgens Hallinan was de zevenjarige de sleutel tot de ontdekking recensie van VLASS, die ongeveer 80% van de lucht weerkaatst en u in staat stelt verschillende interessante niet-stationaire objecten te detecteren. Deze supernova, gevormd door het samensmelten van sterren, was echter een aangename verrassing.
Lees ook: