Os astrônomos observaram pela primeira vez o processo de um novo tipo de explosão de supernova - durante a fusão de duas estrelas, e não durante o colapso de uma estrela massiva. Em um sistema estelar binário, um buraco negro ou estrela de nêutrons entrou em espiral no núcleo de uma estrela companheira e fez com que ela explodisse como uma supernova.
Ao estudar os dados obtidos durante a pesquisa VLASS (Very Large Array Sky Survey) em 2017, foi descoberto um objeto interessante VT J121001 + 495647, que brilha intensamente na faixa de rádio. Outras observações deste objeto usando o VLA - Very Large Array e o telescópio Keck no Havaí permitiram descobrir que a emissão de rádio vem dos arredores da galáxia anã, localizada a aproximadamente 480 milhões de anos-luz da Terra. Mais tarde foi descoberto que a explosão de raios-X que emana deste objeto também foi registrada pelo instrumento MAXI a bordo da ISS em 2014.
Os dados obtidos de todas essas observações e coletados em conjunto nos permitiram reconstruir a história da "dança" mortal de séculos realizada por duas estrelas massivas.
Como a maioria das estrelas que são muito mais massivas que o Sol, essas duas estrelas nasceram como um sistema binário próximo. Uma dessas estrelas era significativamente mais massiva que sua vizinha e, consequentemente, evoluiu muito mais rápido. Eventualmente, ficou sem combustível nuclear e explodiu como uma supernova, deixando para trás um buraco negro ou uma estrela de nêutrons ultradensa.
De acordo com a teoria geral da relatividade, o movimento de corpos massivos com aceleração leva ao fato de que eles emitem ondas gravitacionais e perdem energia cinética: dois objetos massivos próximos girando em torno de um centro de massa comum acabam caindo um sobre o outro em uma espiral. Assim, a órbita de um buraco negro ou estrela de nêutrons se estreitou constantemente, esse objeto se aproximou de seu satélite e cerca de 300 anos atrás entrou em sua atmosfera. A fase final da fusão desses dois objetos começou. O gás formado no curso dessa fusão espiralou para fora, formando um amplo anel ao redor desse par.
Eventualmente, o buraco negro ou estrela de nêutrons explodiu para dentro, atingindo o núcleo de sua estrela companheira e, assim, interrompendo os processos de produção de energia estelar através da fusão, que na verdade mantém os núcleos de estrelas massivas em equilíbrio diante do inevitável colapso gravitacional.
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Quando o núcleo entrou em colapso, formou brevemente um disco de acreção de material orbitando o "intruso" e ejetou um jato relativístico de matéria, abrindo caminho pela estrela.
O colapso do núcleo da estrela fez com que ela explodisse como uma supernova na sequência da explosão anterior de sua companheira. “Esta emissão deu origem aos raios X observados pelo instrumento MAXI a bordo da ISS, confirmando assim a data deste evento, que ocorreu em 2014”, disseram os especialistas. "A estrela companheira teve que explodir mais cedo ou mais tarde, mas essa fusão acelerou todo o processo."
O material ejetado pela explosão da supernova em 2014 estava se movendo muito mais rápido do que o material ejetado da estrela companheira antes dela, e quando VLASS observou o objeto VT J121001 + 495647, jatos relativísticos de material da supernova colidiram com esse material mais lento, causando poderosos cataclismos secundários observados na forma de emissão de rádio brilhante no VLA.
"Todas as peças desse quebra-cabeça se juntaram para nos contar essa história incrível", explicou Gregg Hallinan, do Caltech Institute. "O remanescente de uma estrela que explodiu há muito tempo ficou preso em sua companheira, fazendo com que ela explodisse também."
Segundo Hallinan, a criança de sete anos foi a chave para a descoberta Revisão de VLASS, que reflete cerca de 80% do céu e permite detectar vários objetos não estacionários interessantes. No entanto, esta supernova, formada como resultado da fusão de estrelas, foi uma agradável surpresa.
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