Gandrīz gadsimta garumā astronomi ar lielu interesi pētīja supernovas. Šie brīnumaini notikumi notiek tad, kad zvaigzne nonāk savas dzīves ilguma fāzē un sabrūk, vai arī tās ārējo slāņu pavadoņa zvaigzne tiek atņemta līdz vietai, kur tā piedzīvo kodola sabrukumu. Abos gadījumos šis notikums parasti noved pie masīva materiāla izlaišanas, kas pāris reizes pārsniedz mūsu Saules masu.
Tomēr nesen starptautiska zinātnieku grupa bija lieciniece supernovai, kas bija pārsteidzoši vājš un īss. Viņu novērojumi norāda, ka supernovu izraisīja neredzēts pavadonis, iespējams, neitronu zvaigzne, kas noņēma materiāla pavadoni, liekot tai sabrukt un pāriet supernovā. Tāpēc šī ir pirmā reize, kad zinātnieki ir pieredzējuši kompaktas neitronu zvaigžņu binārās sistēmas dzimšanu.
Nesen žurnālā parādījās pētījums ar nosaukumu “Karsta un ātra ultraizdalīta supernova, kas, iespējams, veidoja kompaktu neitronu zvaigznītes bināru” Zinātne. Pētījumu vadīja Kishalay De, Kaltehas Astrofizikas katedras doktorants, un tajā piedalījās dalībnieki no NASA Goddard kosmisko lidojumu centra un reaktīvo dzinēju laboratorijas, Veizmana zinātnes institūta, Maks Planka astrofizikas institūta, Lawrence Berkeley Nacionālās laboratorijas. un vairākas universitātes un observatorijas.
Komandas pētījums galvenokārt tika veikts Mansi Kasliwal laboratorijā, Kaltech astronomijas docentam un pētījuma līdzautoram. Viņa ir arī galvenā pētniece Kaltehas vadītajā observatoriju, kas vēro transientus, kas notiek (GROWTH), globālajā stafetē, kas ir starptautiska astronomiska sadarbība un kuras mērķis ir īslaicīgu (īslaicīgu) notikumu - ti, supernovu, neitronu, melno, fizikas - izpēte. caurumu apvienošanās un Zemes asteroīdi.
Pētījuma dēļ komanda novēroja supernovas notikumu, kas pazīstams kā iPTF 14gqr, un tas parādījās spirālveida galaktikas nomalē aptuveni 920 miljonu gaismas gadu attālumā no Zemes. Novērojumu laikā viņi pamanīja, ka supernovas rezultātā tika atbrīvots salīdzinoši pieticīgais vielas daudzums - apmēram viena piektā daļa no Saules masas. Tas bija diezgan pārsteigums, kā Kasliwali norādīja nesenā Caltech paziņojumā presei:
“Mēs redzējām šīs milzīgās zvaigznes kodols sabrukumu, bet mēs redzējām, ka izmests ārkārtīgi maz masas. Mēs to saucam par ultranoņemtu aplokšņu supernovu, un jau sen tika prognozēts, ka tie pastāv. Šī ir pirmā reize, kad pārliecinoši redzam masīvas zvaigznes sabrukumu, kurai tik ļoti trūkst matērijas. ”
Šis notikums bija neparasts, jo, lai zvaigznes sabrūk, to kodoliem iepriekš jābūt apņemtiem ar lielu daudzumu materiālu. Tas izvirzīja jautājumu par to, kur varēja būt zvaigznes, kurām trūkst masu. Balstoties uz viņu novērojumiem, viņi noteica, ka kompaktam pavadonim (vai nu baltajam pundurim, vai neitronu zvaigznei) laika gaitā tam jābūt atdalītam.
Šis scenārijs rada I tipa supernovas, kas rodas binārā sistēmā, kas sastāv no neitronu zvaigznes un sarkanā milža. Šajā gadījumā komanda nevarēja pamanīt neitronu zvaigznes pavadoni, bet sprieda, ka tai jābūt izveidojusies orbītā ar otru zvaigzni, tādējādi veidojot sākotnējo bināro sistēmu. Faktiski tas nozīmē, ka, novērojot iPTF 14gqr, komanda bija aculiecinieks binārās sistēmas, kas sastāv no divām kompaktajām neitronu zvaigznēm, dzimšanai.
Turklāt tas, ka šīs divas neitronzvaigznes ir tik tuvu viena otrai, nozīmē, ka tās galu galā apvienosies līdzīgā notikumā, kas notika 2017. gadā. Pazīstams kā “kilonovas notikums”, šī apvienošanās bija pirmais kosmiskais notikums, kas apskatīts gan gravitācijas, gan elektromagnētiskos viļņos. Turpmākie novērojumi arī norādīja, ka apvienošanās rezultātā, iespējams, izveidojās melnais caurums.
Tas rada iespējas turpmākiem apsekojumiem, kuri skatīsies iPTF 14gqr, lai redzētu, vai rodas cits kilonovas notikums un vai tas rada vēl vienu melno caurumu. Turklāt tas, ka komanda vispār varēja novērot notikumu, bija diezgan paveicies, ņemot vērā, ka šīs parādības ir gan reti sastopamas (tikai 1% no supernovas notikumiem), gan īslaicīgas. Kā De paskaidroja:
“Jums ir nepieciešami ātri pārejoši apsekojumi un labi koordinēts astronomu tīkls visā pasaulē, lai patiešām uztvertu supernovas agrīno posmu. Bez sākotnējā attīstības stadijā esošajiem datiem mēs nevarētu secināt, ka sprādzienam vajadzēja būt masīvas zvaigznes sabrukušam kodolim, kura aploksne aptuveni 500 reizes pārsniedz saules rādiusu. ”
Notikumu pirmo reizi atklāja Palomar observatorija kā daļu no starpposma Palomar Transient Factory (iPTF) - zinātniskas sadarbības, kurā observatorijas visā pasaulē uzrauga kosmosu īslaicīgiem kosmiskiem notikumiem, piemēram, supernovām. Pateicoties iPTF, kas veica nakts apsekojumus, Palomar teleskops spēja pamanīt iPTF 14gqr ļoti neilgi pēc tam, kad tas nonāca supernovā.
Sadarbība arī nodrošināja, ka pēc tam, kad Palomāra teleskops to vairs nespēja redzēt (Zemes rotācijas dēļ), citas observatorijas spēja to uzraudzīt un izsekot tā evolūcijai. Raugoties nākotnē, Zwicky Transient Facility (kas ir iPTF Palomar observatorijas pēctecis) veiks vēl biežākus un plašākus debesu apsekojumus, cerot pamanīt vairāk šo reto notikumu.
Šie apsekojumi, saskaņojot ar tādu tīklu kā GROWTH papildu centieniem, ļaus astronomiem izpētīt, kā attīstās kompaktas bināras sistēmas. Tas ļaus labāk izprast ne tikai to, kā šie objekti mijiedarbojas, bet arī sniedz lielāku ieskatu par to, kā veidojas gravitācijas viļņi un noteikta veida melnie caurumi.
