A csillagászok majdnem egy évszázaddal nagy érdeklődéssel tanulmányozták a szupernóvákat. Ezek a csodálatos események akkor fordulnak elő, amikor egy csillag élettartama végső szakaszába lép és összeomlik, vagy a külső rétegek társtársa megszünteti azt a pontot, ahol a mag összeomlásán megy keresztül. Mindkét esetben ez az esemény általában az anyag tömeges kibocsátásához vezet, a Napunk tömegének néhányszorosával.
Nemzetközi tudóscsoport azonban nemrégiben tanúi volt egy szupernóvának, amely meglepően gyenge és rövid volt. Megfigyeléseik azt mutatják, hogy a szupernóvat egy láthatatlan társ okozta, valószínűleg egy neutroncsillag, amely lecsupaszította társa anyagát, és összeomlását okozta, és szupernóvá vált. Ezért ez az első alkalom, amikor a tudósok tanúi voltak egy kompakt neutroncsillagos bináris rendszer születésének.
A „Forró és gyors ultrasztripszis supernova, amely valószínűleg egy kompakt neutroncsillag bináris képet alkot” című tanulmány a közelmúltban jelent meg a folyóiratban Tudomány. A vizsgálatot Kishalay De vezette, a Caltech Asztrofizikai Tanszékének végzős hallgatója, és bevontak a NASA Goddard Űrrepülési Központ és a Jet-meghajtó laboratórium, a Weizmann Tudományos Intézet, a Max Planck Asztrofizikai Intézet, a Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratórium tagjait. , valamint több egyetem és obszervatórium.
A csoport kutatásait elsősorban Mansi Kasliwal laboratóriumában végezték, aki a Caltech csillagászati doktora volt és a tanulmány társszerzője. Emellett a Caltech által vezetett, a Transients Happen-t megfigyelő csillagvizsgálók globális reléje (GROWTH) projektének egy nemzetközi csillagászati együttműködésével foglalkozik, amely átmeneti (rövid élettartamú) események - azaz szupernóvák, neutroncsillagok, fekete - fizikájának vizsgálatára összpontosít. lyuk-fúziók és földi közeli aszteroidák.
Vizsgálataik érdekében a csoport megfigyelte az iPTF 14gqr néven ismert szupernóva eseményt, amely egy spirális galaxis szélén, körülbelül 920 millió fényévnyire volt a Földtől. Megfigyeléseik során észrevették, hogy a szupernóva viszonylag szerény anyagmennyiséget enged ki - a Nap tömegének körülbelül egyötödét. Nagyon meglepő volt, amint azt Kasliwali a Caltech egy nemrégiben kiadott sajtóközleményében jelezte:
„Láttuk ennek a hatalmas csillagnak az összeomlását, de látványosan kevés tömeget látottunk kilökve. Ezt ultra-lecsupaszított borítéknak szupernóvának nevezzük, és régóta jósolták, hogy létezik. Ez az első alkalom, amikor meggyőzően láttuk egy hatalmas csillag összeomlását, amely annyira nincs anyag. "
Ez az esemény szokatlan volt, mert ahhoz, hogy a csillagok összeomlhassanak, magjaikat előbb hatalmas mennyiségű anyaggal kell beborítani. Ez felvette a kérdést, hogy hová tehetnek a hiányzó csillagok a csillagok. Megfigyeléseik alapján megállapították, hogy egy kompakt társnak (akár egy fehér törpe, akár egy neutroncsillagnak) idővel el kellett szippantania.
Ez a forgatókönyv vezet az I. típusú szupernóvákhoz, amelyek egy neutroncsillagból és egy vörös óriásból álló bináris rendszerben fordulnak elő. Ebben az esetben a csapat nem tudta észrevenni a neutroncsillagot, hanem azzal érvelt, hogy a másik csillag körüli pályán alakult ki, így képezve az eredeti bináris rendszert. Valójában ez azt jelenti, hogy az iPTF 14gqr megfigyelésével a csoport két kompakt neutroncsillagból álló bináris rendszer születését látta.
Sőt, az a tény, hogy ez a két neutroncsillag annyira közel áll egymáshoz, azt jelenti, hogy végül beleolvadnak egy olyan eseménybe, amely a 2017-ben zajlott. A „kilonova esemény” néven ismert, ez az összefonódás volt az első kozmikus esemény. mind gravitációs, mind elektromágneses hullámban nézve. A nyomon követési megfigyelések azt is jelezték, hogy az egyesülés valószínűleg fekete lyuk kialakulását eredményezte.
Ez lehetőséget teremt a jövőbeli felmérésekhez, amelyek az iPTF 14gqr-t figyelik, hogy megtudja, újabb kilonova esemény eredményez-e, és újabb fekete lyukat hoz-e létre. Mindemellett az a tény, hogy a csapat egyáltalán képes volt megfigyelni az eseményt, nagyon szerencsés volt, mivel ezek a jelenségek ritkák (a szupernóva események mindössze 1% -át teszik ki) és rövid élettartamúak. Amint De elmagyarázta:
„Szüksége van gyors átmeneti felmérésekre és egy jól összehangolt csillagászok hálózatára világszerte, hogy valóban megragadhassák a szupernóva korai szakaszát. A gyermekkora kezdeti adatok nélkül nem lehetett volna azt a következtetést levonni, hogy a robbanásnak egy hatalmas csillag összeomló magjában kellett lennie, amelynek borítója körülbelül a nap sugara körülbelül 500-szorosa volt. ”
Az eseményt először a Palomar Obszervatórium fedezte fel a közbenső Palomar Transient Factory (iPTF) részeként - ez egy tudományos együttműködés, amelynek során a világ minden részén működő obszervatóriumok megfigyelik a kozmoszt rövid távú kozmikus események, például szupernóvák esetén. Az éjszakai felméréseket végző iPTF-nek köszönhetően a Palomar távcső nagyon rövid idő után észlelte az iPTF 14gqr szupernóvát.
Az együttműködés azt is biztosította, hogy miután a Palomar távcső már nem volt képes látni (a Föld forgása miatt), más csillagvizsgálók képesek voltak folyamatosan figyelemmel kísérni és nyomon követni annak fejlődését. A jövőre nézve a Zwicky Transient Facility (amely az iPTF Palomar Obszervatóriumának utódja) még gyakoribb és szélesebb körű felméréseket fog végezni az égbolton, remélve, hogy ezeknek a ritka eseményeknek még többet észlelhet.
Ezek a felmérések, olyan hálózatok nyomon követési erőfeszítéseivel összehangolva, mint például a NÖVEKEDÉS, lehetővé teszik a csillagászoknak, hogy megvizsgálják, hogyan fejlődnek a kompakt bináris rendszerek. Ez nemcsak az objektumok kölcsönhatásának jobb megértéséhez vezet, hanem betekintést nyújt a gravitációs hullámok és bizonyos típusú fekete lyukak kialakulásához is.
