Зіткнення зірки викликає вибух наднової – “Ми вперше бачимо таку подію”

Астрономи знайшли цікаві докази того, що а Чорна діра або нейтронна зірка Він пробрався у ядро ​​супутника зірки і змусив його вибухнути у формі наднової. Астрономи керувалися даними багаторічного проекту «Дуже велике небо обстеження» (VLASS), що використовує дуже великий масив Карла Г. Янського (VLA) Національного наукового фонду.

“, – сказав Діллон Донг, аспірант Калтехського університету та провідний автор статті, що розповідає про відкриття у журналі Наука.

Перша підказка з’явилася, коли вчені дослідили зображення з VLASS, який розпочав спостереження у 2017 році, і виявили об’єкт, що випромінює яскраві радіохвилі, але не з’являвся у попередньому опитуванні неба VLA під назвою «Слабкі зображення радіонебії» на двадцять сантиметрів (ПЕРШИЙ) . Вони зробили подальші спостереження за об’єктом, позначеним VT 1210 + 4956, за допомогою VLA та телескопа Кека на Гаваях. Вони визначили, що яскраве радіовипромінювання надходить з околиць карликової галактики, що утворює зірки, приблизно на 480 мільйонів світлових років від Землі. Пізніше вони виявили, що прилад на борту Міжнародної космічної станції виявив рентгенівський вибух, що виходить від тіла у 2014 році.

Дані всіх цих спостережень дозволили астрономам зібрати захоплюючу історію багатовікового танцю смерті між двома масивними зірками. Як і більшість зірок, які набагато більші за наше Сонце, ці дві народилися як двійкова пара, що обертаються навколо один одного. Одна з них була більш масивною, ніж інша, і протягом свого нормального життя енергія ядерного синтезу еволюціонувала швидше і вибухала як наднова, залишаючи за собою або чорну діру, або надщільну нейтронну зірку.

Послідовність подій – за годинниковою стрілкою, зліва вгорі: (1.) Нейтронна зірка або чорна діра, що обертається навколо “нормальної” супутникової зірки (світло -блакитна), все більше наближаючись протягом тисяч років. (2) Нейтронна зірка або чорна діра потрапляє в атмосферу свого супутника, випускаючи газ назовні у розширеному вихорі. (3.) Коли зловмисник досягає ядра супутника, матеріал ненадовго утворює диск, який виштовхує надшвидкісний струмінь назовні, змушуючи його випльовувати зірку. Ядерний синтез, який утримував ядро ​​супутника проти власної сили тяжіння, вийшов з ладу, що призвело до колапсу та подальшого вибуху наднової. (4.) Матеріал, що вибухнув у результаті вибуху наднової, вловлює матеріал, який випав під час попередньої взаємодії, викликаючи потужні ударні хвилі, які виробляють радіохвилі, що спостерігаються за допомогою VLA. Кредит: Білл Сакстон, NRAO/AUI/NSF

Чорна діра або орбіта нейтронної зірки неухильно наближалася до свого супутника, і близько 300 років тому вона потрапила в атмосферу супутника, почавши танець смерті. У цей момент реакція розпочала розпилення газу від супутника в космос. Викинутий газ, піднімаючись назовні, утворив навколо пари розширене кругове кільце у формі коржа, зване кільцем.

Зрештою, чорна діра або нейтронна зірка пробралася всередину ядра супутника зірки, порушивши ядерний синтез, виробляючи енергію, яка запобігала руйнуванню ядра через його тяжіння. Коли ядро ​​зруйнувалося, воно ненадовго утворило диск з матеріалу, що близько обертається навколо зловмисника, і висунув струмінь матеріалу назовні з диска зі швидкістю майже зі світлом, пробиваючись крізь зірку.

“Саме той літак створив рентгенівські промені, які бачив прилад Maxi на борту Міжнародної космічної станції, і це підтверджує дату цієї події у 2014 році”,-сказав Донг.

Через розпад ядра зірки вона вибухнула як наднова після вибуху її попереднього брата.

“Супроводжуюча зірка врешті -решт вибухне, але це злиття прискорило процес”, – сказав Донг.

Матеріал, що випромінюється вибухом наднової зірки 2014 року, рухався набагато швидше, ніж матеріал, викинутий раніше із супутника зірки, і до того часу, як VLASS спостерігав за об’єктом, вибух наднової зіткнувся з цим матеріалом, викликаючи потужні удари, які спричинили яскраве видиме радіовипромінювання. від VLA.

“Усі частини цієї головоломки поєднуються, щоб розповісти цю дивовижну історію”, – сказав Грег Холлінан з Каліфорнійського технологічного інституту. “Залишки зірки, яка вибухнула давно, потрапили в її супутника, що також спричинило її вибух”, – додав він.

Ключем до відкриття, сказав Холлінан, є VLASS, який візуалізує все небо, видиме на широті VLA – близько 80 відсотків неба – три рази протягом семи років. Однією з цілей роботи VLASS таким чином є виявлення перехідних об’єктів, таких як вибухи наднових, які випромінюються яскраво на довжинах радіохвиль. Ця наднова, викликана зоряним синтезом, стала несподіванкою.

“З усіх речей, які ми думали дізнатися з VLASS, це не одна з них”, – сказав Холлінан.

Довідка: «Перехідне радіоджерело, сумісне з вибухом ядра злитої наднової» 2 вересня 2021 р., Наука.
DOI: 10.1126 / science.abg6037

Національна радіоастрономічна обсерваторія є об’єктом Національного наукового фонду і експлуатується відповідно до угоди про співпрацю з Associated Universities, Inc.