Bir yıldız çarpışması bir süpernova patlamasına neden olur – ‘Böyle bir olayı gerçekten ilk kez görüyoruz’

Bir yıldız çarpışmasının neden olduğu bir süpernova patlamasından kaynaklanan hızlı hareket eden enkaz, daha önce fırlatılan gazla çarpışır ve etkiler, VLA tarafından görülen parlak bir radyo emisyonuna neden olur. Kredi: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

Gökbilimciler heyecan verici kanıtlar buldular: Kara delik veya nötron yıldızı Yol arkadaşı yıldızın çekirdeğine doğru bir spiral çizdi ve bu yoldaşın bir süpernova şeklinde patlamasına neden oldu. Gökbilimciler, Ulusal Bilim Vakfı’nın Karl G. Jansky Çok Büyük Dizisini (VLA) kullanan çok yıllı bir proje olan Çok Büyük Gökyüzü Araştırması’ndan (VLASS) elde edilen verilerle yönlendirildi.

Caltech’te yüksek lisans öğrencisi ve dergide keşif hakkında rapor veren bir makalenin baş yazarı Dilon Dong dedi. Bilim.

İlk ipucu, bilim insanlarının 2017 yılında gözlemlere başlayan VLASS’tan gelen görüntüleri inceledikleri ve parlak radyo dalgaları yayan ancak daha önceki bir VLA gökyüzü araştırmasında görünmeyen bir nesne bulmasıyla geldi. . Hawaii’deki VLA ve Keck teleskopunu kullanarak VT 1210 + 4956 olarak adlandırılan nesnenin sonraki gözlemlerini yaptılar. Parlak radyo emisyonunun, Dünya’dan yaklaşık 480 milyon ışıkyılı uzaklıkta, yıldız oluşturan bir cüce galaksinin eteklerinden geldiğini belirlediler. Daha sonra, Uluslararası Uzay İstasyonundaki bir aletin, 2014 yılında vücuttan gelen bir X-ışını patlaması tespit ettiğini keşfettiler.

Tüm bu gözlemlerden elde edilen veriler, gökbilimcilerin iki büyük yıldız arasındaki asırlık ölüm dansının büyüleyici tarihini bir araya getirmelerine izin verdi. Güneşimizden çok daha büyük olan çoğu yıldız gibi, bu ikisi de birbirlerinin yörüngesinde dönen ikili bir çift olarak doğdular. Biri diğerinden daha büyüktü ve normal ömrü boyunca nükleer füzyon enerjisi daha hızlı gelişti ve bir süpernova olarak patladı, arkasında ya bir kara delik ya da süper yoğun bir nötron yıldızı bıraktı.

Olayların sırası – Saat yönünde, sol üstten: (1.) “Normal” bir yoldaş yıldızın (açık mavi) yörüngesinde dönen, binlerce yıl içinde giderek daha da yakınlaşan bir nötron yıldızı veya kara delik. (2) Nötron yıldızı veya kara delik, yoldaşının atmosferine girerek, gazı genişleyen bir girdap içinde dışarıya doğru salmaktadır. (3.) Davetsiz misafir, arkadaşının çekirdeğine ulaştığında, malzeme kısa bir süreliğine, bir hiper hızlı jeti dışarı doğru iten ve yıldızın dışına tükürmesine neden olan bir disk oluşturur. Yoldaşın çekirdeğini kendi yerçekimine karşı tutan nükleer füzyon arızalandı ve çökmeye ve ardından süpernova patlamasına neden oldu. (4.) Süpernova patlaması tarafından patlatılan malzeme, önceki etkileşim tarafından saçılan malzemeyi alarak VLA ile gözlemlenen radyo dalgalarını üreten güçlü şok dalgalarına neden olur. Kredi: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

Kara delik veya nötron yıldızının yörüngesi sürekli olarak yoldaşına yakınlaştı ve yaklaşık 300 yıl önce arkadaşının atmosferine girerek ölüm dansına başladı. Bu noktada reaksiyon, yoldaştan uzaya gaz püskürtmeye başladı. Dışarıya doğru yükselen gaz, çiftin etrafında halka adı verilen genişleyen kek şeklinde bir halka oluşturdu.

Sonunda, kara delik veya nötron yıldızı, eşlik eden yıldızın çekirdeğine doğru yol aldı, nükleer füzyonu bozarak, çekirdeğin yerçekimi nedeniyle çökmesini önleyen enerji üretti. Çekirdek çöktüğünde, kısaca davetsiz misafirin yörüngesinde dönen bir malzeme diski oluşturdu ve diskten dışarı doğru ışık hızına yaklaşan hızlarda bir malzeme jeti iterek yıldızın içinden geçti.

Dong, “Uluslararası Uzay İstasyonunda Maxi cihazı tarafından görülen X-ışınlarını üreten ve bu olayın 2014’teki tarihini doğrulayan uçaktı” dedi.

Yıldızın çekirdeğinin çökmesi, önceki kardeşinin patlamasının ardından bir süpernova olarak patlamasına neden oldu.

Dong, “Eşlik eden yıldız sonunda patlayacaktı, ancak bu birleşme süreci hızlandırdı” dedi.

2014 süpernova patlamasının yaydığı malzeme, eşlik eden yıldızdan daha önce fırlatılan malzemeden çok daha hızlı hareket etti ve VLASS nesneyi gözlemlediği zaman, süpernova patlaması bu malzemeyle çarpışıyor ve parlak görünür radyo emisyonu üreten güçlü şoklara neden oluyordu. VLA tarafından.

California Teknoloji Enstitüsü’nden Greg Hallinan, “Bu yapbozun tüm parçaları, bu şaşırtıcı hikayeyi anlatmak için bir araya geliyor” dedi. “Uzun zaman önce patlayan bir yıldızın kalıntıları, yoldaşının içine düştü ve bu da onun patlamasına neden oldu” diye ekledi.

Hallinan, keşfin anahtarının, VLA’nın enleminde tüm gökyüzünü – gökyüzünün yaklaşık yüzde 80’ini – yedi yıl boyunca üç kez görselleştiren VLASS olduğunu söyledi. VLASS’ın bu şekilde çalışmasının bir amacı, radyo dalga boylarında parlak bir şekilde yayılan süpernova patlamaları gibi geçici nesneleri tespit etmektir. Bir yıldız füzyonunun neden olduğu bu süpernova bir sürprizdi.

Hallinan, “VLASS ile öğreneceğimizi düşündüğümüz her şey arasında bu onlardan biri değildi,” dedi.

Referans: “Füzyon süpernova çekirdeği patlamasıyla tutarlı bir geçici radyo kaynağı” 2 Eylül 2021, Bilim.
DOI: 10.1126 / bilim.abg6037

Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi, Ulusal Bilim Vakfı’nın bir tesisidir ve Associated Universities, Inc. tarafından yapılan bir işbirliği anlaşması kapsamında işletilmektedir.