Že skoraj stoletje astronomi z velikim zanimanjem preučujejo supernove. Ti čudežni dogodki so tisti, ki se zgodijo, ko zvezda vstopi v zadnjo fazo življenjske dobe in se zruši, ali pa jo slepi zvezda njenih zunanjih plasti do točke, ko se podre jedro. V obeh primerih ta dogodek ponavadi vodi do množičnega sproščanja materiala, ki je nekajkrat večji od mase našega Sonca.
Vendar je bila mednarodna skupina znanstvenikov pred kratkim priča supernovi, ki je bila presenetljivo bleda in kratka. Njihova opažanja kažejo, da je supernovo povzročil neviden spremljevalec, verjetno nevtronska zvezda, ki je slekla svojemu spremljevalcu materiala, zaradi česar se je zrušila in šla supernova. To je torej prvič, da so bili znanstveniki priča rojstvu kompaktnega binarnega sistema nevtronskih zvezd.
Študija z naslovom "Vroča in hitra ultra odstranjena supernova, ki je verjetno tvorila kompaktno binarno nevtronsko zvezdo", se je nedavno pojavila v reviji Znanost. Študijo je vodil Kishalay De, študent z oddelka za astrofiziko Caltech in je vključeval člane NASA Goddard Center za vesoljske polete in laboratorij za reaktivni pogon, Weizmannov znanstveni inštitut, Inštitut Max Planck za astrofiziko, Nacionalni laboratorij Lawrence Berkeley ter več univerz in opazovalnic.
Raziskave ekipe so bile izvedene predvsem v laboratoriju Mansija Kasliwala, docenta astronomije na Caltechu in soavtorja študije. Je tudi glavna raziskovalka projekta Global Relay Observatories, ki opazuje prehodne dogodke (RAST), ki ga vodi Caltech, mednarodnega astronomskega sodelovanja, ki je osredotočeno na preučevanje fizike prehodnih (kratkotrajnih) dogodkov - tj. Supernov, nevtronskih zvezd, črnih spajanje lukenj in skoraj zemeljski asteroidi.
Skupina je zaradi študije opazovala dogodek supernove, znan kot iPTF 14gqr, ki se je pojavil na obrobju spiralne galaksije približno 920 milijonov svetlobnih let od Zemlje. Med svojimi opažanji so opazili, da je supernova izpuščala razmeroma skromno količino snovi - približno petino mase Sonca. To je bilo presenečenje, saj je Kasliwali nakazal v nedavnem sporočilu za javnost Caltech:
"Videli smo, da se jedro te velike zvezde sesuje, videli pa smo, da je bila izpuščena izjemno majhna masa. Temu pravimo ultrazvočna ovojnica supernove in že dolgo se predvideva, da obstajajo. To je prvič, da smo prepričljivo videli propad ogromne zvezde, ki je tako brez snovi. "
Ta dogodek je bil nenavaden, ker je treba, da bi se zvezde strmoglavile, njihova jedra predhodno obdati z ogromnimi količinami materiala. To je postavilo vprašanje, kam bi lahko šle zvezde, ki so pogrešane mase. Na podlagi svojih opažanj so ugotovili, da jih mora kompaktni spremljevalec (bodisi beli pritlikavec ali nevtronska zvezda) sčasoma odstranjevati.
Ta scenarij vodi k supernovam tipa I, ki se pojavljajo v binarnem sistemu, sestavljenem iz nevtronske zvezde in rdečega velikana. V tem primeru ekipa ni mogla opaziti spremljevalca nevtronske zvezde, vendar je sklenila, da se je morala oblikovati v orbiti z drugo zvezdo, s čimer je oblikovala prvotni binarni sistem. To dejansko pomeni, da je bila ekipa z opazovanjem iPTF 14gqr priča rojevanju binarnega sistema, sestavljenega iz dveh kompaktnih nevtronskih zvezd.
Še več, dejstvo, da sta ti dve nevtronski zvezdi tako blizu skupaj, pomeni, da se bosta na koncu združila v dogodku, podobnem tistemu, ki se je zgodil leta 2017. Znan kot "dogodek kilonove", je bila ta združitev prvi kozmični dogodek gledano v gravitacijskih in elektromagnetnih valovih. Nadaljnje ugotovitve so pokazale tudi, da bi združitev verjetno povzročila nastanek črne luknje.
To ustvarja priložnosti za prihodnje raziskave, ki bodo spremljale iPTF 14gqr, da bi preverile, ali ima še kakšen dogodek kilonove in ustvari še eno črno luknjo. Poleg tega je bilo dejstvo, da je ekipa sploh lahko opazovala dogodek, zelo posrečeno, saj so ti pojavi redki (predstavljajo le 1% dogodkov supernove) in kratkotrajni. Kot je pojasnil De:
"Za zajem zgodnje faze supernove potrebujete hitre prehodne raziskave in dobro usklajeno mrežo astronomov po vsem svetu. Brez podatkov v povojih ne bi mogli sklepati, da mora eksplozija izvirati iz propadajočega jedra masivne zvezde s ovojnico, približno 500-krat večjo od sončnega polmera. "
Dogodek je prvi zaznal Obzornik Palomar kot del vmesne Palomarjeve prehodne tovarne (iPTF) - znanstveno sodelovanje, kjer opazovalnice po vsem svetu spremljajo vesolje zaradi kratkotrajnih kozmičnih dogodkov, kot so supernove. Zahvaljujoč iPTF-u, ki je izvajal nočne raziskave, je teleskop Palomar uspel opaziti iPTF 14gqr zelo kmalu po tem, ko je postal supernova.
Sodelovanje je tudi zagotovilo, da ko ga Palomarjev teleskop ni več mogel videti (zaradi vrtenja Zemlje), so ga drugi opazovalniki lahko spremljali in spremljali njegov razvoj. Če pogledamo naprej, bo prehodni objekt Zwicky (ki je naslednik Palomarjevega observatorija za iPTF) izvajal še pogostejše in široke raziskave neba, v upanju, da bodo opazili več teh redkih dogodkov.
Te raziskave bodo v sodelovanju z nadaljnjimi prizadevanji mrež, kot je RAST, astronomom omogočile preučevanje, kako se razvijajo kompaktni binarni sistemi. To bo omogočilo boljše razumevanje ne le, kako ti predmeti medsebojno vplivajo, ampak bo zagotovilo boljši vpogled v to, kako se oblikujejo gravitacijski valovi in nekatere vrste črnih lukenj.
