Astronomer har för första gången observerat processen med en ny typ av supernovaexplosion - under sammanslagning av två stjärnor, och inte under kollapsen av en massiv stjärna. I ett binärt stjärnsystem spiralerade ett svart hål eller neutronstjärna in i kärnan av en följeslagare och fick den att explodera som en supernova.
När man studerade data som erhölls under VLASS-undersökningen (Very Large Array Sky Survey) 2017 upptäcktes ett intressant objekt VT J121001 + 495647, som lyser starkt i radioområdet. Ytterligare observationer av detta objekt med hjälp av VLA - Very Large Array och Keck-teleskopet på Hawaii gjorde det möjligt att ta reda på att radioutstrålningen kommer från utkanten av dvärggalaxen, som ligger cirka 480 miljoner ljusår från jorden. Det upptäcktes senare att röntgenskuren från detta objekt också registrerades av MAXI-instrumentet ombord på ISS 2014.
De data som erhölls från alla dessa observationer och som samlades ihop tillät oss att rekonstruera historien om den hundra år gamla dödliga "dansen" utförd av två massiva stjärnor.
Liksom de flesta stjärnor som är mycket mer massiva än solen, föddes dessa två stjärnor som ett nära binärt system. En av dessa stjärnor var betydligt mer massiv än sin granne och utvecklades därför mycket snabbare. Så småningom fick den slut på kärnbränsle och exploderade som en supernova och lämnade efter sig antingen ett svart hål eller en ultratät neutronstjärna.
Enligt den allmänna relativitetsteorin leder rörelsen av massiva kroppar med acceleration till det faktum att de avger gravitationsvågor och förlorar kinetisk energi: två nära massiva föremål som roterar runt ett gemensamt masscentrum faller så småningom på varandra i en spiral. Således minskade omloppsbanan för ett svart hål eller en neutronstjärna stadigt, detta objekt närmade sig sin satellit och kom in i atmosfären för cirka 300 år sedan. Det sista skedet av sammanslagningen av dessa två objekt har börjat. Gasen som bildades under denna sammanslagning spiralerade utåt och bildade en bred ring runt detta par.
Så småningom spricker det svarta hålet eller neutronstjärnan inåt, når kärnan av sin följestjärna och stör därigenom processerna för stjärnenergiproduktion genom fusion, som faktiskt håller kärnorna i massiva stjärnor i jämvikt inför oundviklig gravitationskollaps.
Också intressant:
- Forskare har tagit reda på hur galaxer matar sina supermassiva svarta hål
- Aliens kan använda "Dyson-sfärer" för att utvinna energi från svarta hål
När kärnan kollapsade bildade den kort en ansamlingsskiva av material som kretsade kring "inkräktaren" och slängde ut en relativistisk stråle av materia som sprängde sig igenom stjärnan.
Kollapsen av stjärnans kärna fick den att explodera som en supernova i kölvattnet av dess kamrats tidigare utbrott. "Detta utsläpp gav upphov till de röntgenstrålar som observerades av MAXI-instrumentet ombord på ISS, och bekräftade därmed datumet för denna händelse, som inträffade 2014," sa experter. "Sällskapsstjärnan var tvungen att explodera förr eller senare, men den här sammanslagningen påskyndade hela processen."
Materialet som kastades ut av supernovaexplosionen 2014 rörde sig mycket snabbare än materialet som kastades ut från den medföljande stjärnan före den, och när VLASS observerade objektet VT J121001 + 495647, kolliderade relativistiska strålar av material från supernovan med detta långsammare material, orsakar kraftfulla sekundära katastrofer som observerats i form av ljusa radioutsändningar vid VLA.
"Alla bitarna i detta pussel samlades för att berätta denna fantastiska historia för oss", förklarade Gregg Hallinan från Caltech Institute. "Resten av en stjärna som exploderade för länge sedan fastnade i sin följeslagare, vilket fick den att explodera också."
Enligt Hallinan var sjuåringen nyckeln till upptäckten recension av VLASS, som reflekterar cirka 80 % av himlen och låter dig upptäcka olika intressanta icke-stationära föremål. Men denna supernova, som bildades som ett resultat av sammanslagning av stjärnor, var en trevlig överraskning.
Läs också: