Μια ερευνητική ομάδα από το Caltech μάλλον ανακάλυψε την πρώτη superkilonova στην ιστορία, ένα κοσμικό φαινόμενο που μέχρι σήμερα ήταν μόνο θεωρητικό. Πρόκειται για ένα φαινόμενο, που ένα αστέρι εκρήγνυται δύο φορές με διαφορετικούς τρόπους, που είναι και οι δύο βίαιοι.
Η ανάλυσή τους ξεκίνησε από μια σειρά παρατηρήσεων σε ένα βαρυτικό κύμα που ανιχνεύθηκε στις νωρίτερα το 2025 και έδινε στοιχεία για μια σουπερνόβα που ακολουθήθηκε από μια κιλονόβα.
Μια σουπερνόβα συμβαίνει όταν ένα γρήγορα περιστρεφόμενο αστέρι με μάζα μεγαλύτερη από τον Ήλιο μας, καταρρέει από την βαρύτητά του και εκρήγνυται, αφήνοντας πίσω του ένα αστέρι νετρονίων, τουλάχιστον τις περισσότερες φορές.
Μια κιλονόβα από την άλλη, συμβαίνει όταν έχουμε τρομερά ενεργητικές συγχωνεύσεις δύο αστέρων νετρονίων, που συχνά συμβαίνει σε κάποιο δυαδικό σύστημα. Πρόκειται για ένα πολύ βίαιο γεγονός, που στέλνει βαρυτικά κύματα στον χωροχρόνο, διαταράσσοντας την ίδια την υφή του σύμπαντος.
Στις 18 Αυγούστου, η συνεργασία LIGO-Virgo-KAGRA ανίχνευσε ισχυρά βαρυτικά κύματα, οπότε οι αστρονόμοι ξεκίνησαν να ερευνούν τα κύματα για να εντοπίσουν την κοσμική σύγκρουση.
Μέσα σε λίγες ώρες, η αστρονομική κοινότητα έψαξε τον ουρανό για την ακριβή πηγή του και εντόπισε ένα ενδιαφέρον και ταχέως εξασθενημένο αντικείμενο 1,3 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά.
Το συμβάν πήρε το όνομα AT2025ulz και όταν μελετήθηκε έμοιαζε πάρα πολύ με ένα επιβεβαιωμένο κιλονόβα, που βρέθηκε το 2017. Το GW170817 του 2017 ήταν μια τρομερή ανακάλυψη, με τους επιστήμονες να εντοπίζουν για πρώτη φορά την πηγή των βαρυτικών κυμάτων και την προέλευσή τους.
Όπως και με τον GWI70817, οι λαμπερές αναθυμιάσεις που βρέθηκαν στην τοποθεσία του AT2025ulz έλαμπαν κόκκινες με τη δημιουργία βαρέων στοιχείων όπως ο χρυσός, υποδεικνύοντας ότι είχε συμβεί μια ενεργητική σύγκρουση. Όμως εδώ είχαμε κάτι που παρατηρούμε πρώτη φορά. Αφού η αρχική κόκκινη λάμψη εξασθένησε μετά από μερικές ημέρες, το AT2025ulz έλαμψε για δεύτερη φορά και μάλιστα αρκετά διαφορετικά. Η επακόλουθη λάμψη δείχνει το φάσμα της παρουσία υδρογόνου, κάτι που βλέπουμε σε μια σουπερνόβα, αλλά όχι σε κιλονόβα.
Οπότε τι θα μπορούσε να είναι το συμβάν, μια σουπερνόβα ή μια κιλονόβα; Από ότι λένε οι επιστήμονες είναι και τα δύο, δηλαδή μια superkilonova και είναι η πρώτη φορά που το βλέπουμε να συμβαίνει.
Προηγούμενες μελέτες έχουν υποθέσει ότι οι σουπερνόβα μπορεί – σε σπάνιες περιπτώσεις – να δημιουργήσουν δύο αστέρες νετρονίων από τον ταχέως περιστρεφόμενο δίσκο των συντριμμιών τους, αντί μόνο έναν. Εάν συγκρουστούν και συγχωνευθούν αμέσως, μπορεί να δημιουργήσουν το σήμα βαρυτικού κύματος ενός κιλονόβα.
Ο Brian Metzger, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο Columbia και συν-συγγραφέας της νέας μελέτης αναφέρει πως η έκρηξη συνέβη «εντός του εκρηκτικού αστέρα, επομένως οποιοδήποτε σήμα κιλονόβα θα μπλοκαριζόταν από την πολύ μεγαλύτερη μάζα που εκτοξεύεται από το εκρηκτικό άστρο».
Στα δεδομένα όμως βρέθηκε κάτι εξίσου σημαντικό. το ένα από τα δύο συγκρουόμενα αντικείμενα που οδήγησαν στην κιλονόβα, ήταν ένα τρομερά μικρό σώμα. Σύμφωνα με τον David Reitze, φυσικός laser στο LIGO και συν-συγγραφέας της μελέτης, «τουλάχιστον ένα από τα συγκρουόμενα αντικείμενα έχει μικρότερη μάζα από ένα τυπικό αστέρι νετρονίων».
Αυτό κάνει το συμβάν ακόμα πιο σπάνιο, καθώς οι μηχανισμοί σχηματισμού από υποαστρικά αστέρια νετρονίων, είναι μέχρι και σήμερα μεγάλη πρόκληση για την αστρική εξέλιξη. Οι αστέρες νετρονίων προβλέπεται να έχουν ένα όριο μεγέθους που κυμαίνεται γενικά μεταξύ 2,2 και περίπου τριών ηλιακών μαζών, αν και θεωρητικά μπορούν να φτάσουν μέχρι και 0.1 ηλιακές μάζες.
Θεωρητικά, υπάρχουν μόνο δύο τρόποι για να δημιουργηθούν υποαστρικοί αστέρες νετρονίων από έναν σουπερνόβα. Είτε μέσω σχάσης , καθώς ένα ταχέως περιστρεφόμενο τεράστιο αστέρι μετατρέπεται σε σουπερνόβα και διασπάται σε δύο αστέρες νετρονίων αντί για έναν, είτε μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται κατακερματισμός.
Η Ρωσία αναπτύσσει όπλο για να καταρρίψει τους δορυφόρους Starlink;
Αν πάρουμε το δεύτερο σενάριο, ένα γιγαντιαίο και ταχέος περιστρεφόμενο άστρο, με μάζα άνω των 20 ηλιακών μαζών, καταρρέει για να σχηματίσει έναν πολύ μεγάλο περιστρεφόμενο δίσκο αερίου, που ζυγίζει πολλές ηλιακές μάζες. Σε λίγα δευτερόλεπτο από τον σχηματισμό όμως, ο δίσκος γίνεται κομμάτια από την επίδραση της δικής του βαρύτητας, σχηματίζοντας μια ομάδα από μικρότερες συστάδες ύλης. Αυτές με τη σειρά τους καταρρέουν εκ νέου και σχηματίζουν έναν αστέρα νετρονίων.
Είναι μια διαδικασία που θυμίζει αρκετά τη διαδικασία σχηματισμού πλανητών από τους πρωτοπλανητικούς δίσκους που περιβάλλουν τα νεογέννητα πρωτο-αστέρια. Στο τελευταίο συμβάν όμως, είχαμε μάλλον τον σχηματισμό δύο αστέρων νετρονίων, αντί για έναν, που συγκρούστηκαν μεταξύ τους από την υπερβολική βαρύτητα μεταξύ τους.
Είναι η πρώτη φορά που παρατηρούμε να συμβαίνει κάτι τέτοιο και είναι μια καλή υπενθύμιση πως το Σύμπαν μας εκπλήσσει πάντα με τα μυστήριά του. Το πως ακριβώς φτάσαμε στην πρώτη superkilonova το βρούμε ενδεχομένων στα δεδομένα από αυτό το κοσμικό γεγονός.
Για αυτό θα χρειαστεί περισσότερη έρευνα για να επιβεβαιωθεί και από τρίτους η superkilonova, ενώ θα πρέπει να ξεκινήσει έρευνα για παρόμοια συμβάντα που ενδεχομένως δεν έχουμε προσέξει στο παρελθόν.
«Τα μελλοντικά συμβάντα κιλονόβα μπορεί να μην μοιάζουν με το GW170817 και μπορεί να εκληφθούν λανθασμένα ως σουπερνόβα», καταλήγει ο Mansi Kasliwal, αστρονόμος στο Caltech και πρώτος συγγραφέας της μελέτης.
Η έρευνα δημοσιεύεται στο The Astrophysical Journal Letters.
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
