Столкновение звезд вызывает взрыв сверхновой

Астрономы получили информацию из данных Многолетнего исследования очень большого массива неба (VLASS) с использованием Очень большого массива Карла Джански (VLA) Национального научного фонда.

«Теоретики предсказывали, что это может произойти, но мы впервые видим такое событие», - сказал Диллон Донг, аспирант Калифорнийского технологического института и ведущий автор статьи, описывающей открытие в журнале Science.

Первая подсказка пришла, когда ученые изучили изображения с VLASS, наблюдения за которым начались в 2017 году, и обнаружили объект, ярко излучающий радиоволны, но которого не было в более раннем обзоре неба FIRST от VLA. Они провели последующие наблюдения объекта, обозначенного VT 1210 + 4956, с помощью VLA и телескопа Кека на Гавайях. Они определили, что яркое радиоизлучение исходит от окраин карликовой звездообразующей галактики примерно в 480 миллионах световых лет от Земли. Позже они обнаружили, что инструмент на борту Международной космической станции обнаружил вспышку рентгеновских лучей, исходящую от объекта в 2014 году.

Данные всех этих наблюдений позволили астрономам собрать воедино увлекательную историю многовекового танца смерти между двумя массивными звездами. Как и большинство звезд, которые намного массивнее Солнца, эти две звезды родились как пара, вращающаяся близко друг к другу. Одна из них была более массивной, чем другая, и быстрее развивалась в течение своей нормальной жизни, основанной на ядерном синтезе, и взорвалась как сверхновая, оставив после себя либо черную дыру, либо сверхплотную нейтронную звезду.

Орбита черной дыры или нейтронной звезды неуклонно приближалась к спутнику, и около 300 лет назад она вошла в атмосферу спутника, начав танец смерти. В этот момент взаимодействие начало распылять газ от спутника в космос. Выброшенный газ, спиралевидный наружу, образовал расширяющееся кольцо в форме пончика вокруг пары.

В конце концов, черная дыра или нейтронная звезда пробрались внутрь к ядру звезды-компаньона, нарушив ядерный синтез, производя энергию, которая удерживала ядро ??от коллапса под действием собственной гравитации. Когда ядро ??схлопнулось, оно на короткое время образовало диск из материала, который вращался и вытолкнул струю материала наружу от диска со скоростью, приближающейся к скорости света, пробивая себе путь через звезду.

«Этот джет и произвел рентгеновские лучи, наблюдаемые прибором MAXI на борту Международной космической станции, и это подтверждает дату этого события в 2014 году», - сказал Донг.

Коллапс ядра звезды привел к тому, что она взорвалась как сверхновая, вслед за более ранним взрывом ее брата.

«Звезда-компаньон рано или поздно взорвется, но это слияние ускорило процесс», - сказал Донг.

Вещество, выброшенное взрывом сверхновой в 2014 году, двигалось намного быстрее, чем материал, выброшенный ранее от звезды-компаньона, и к тому времени, когда VLASS наблюдал объект, взрыв сверхновой звезды столкнулся с этим материалом, вызвав мощные толчки, которые привели к яркому радиоизлучению от VLA.

«Все части головоломки соединились, чтобы рассказать эту удивительную историю», - сказал Грегг Халлинан из Калифорнийского технологического института. «Остаток звезды, которая взорвалась давным-давно, вонзился в своего компаньона, в результате чего она тоже взорвалась», - добавил он.

По словам Халлинана, ключом к открытию стал VLASS, который отображает все небо, видимое на широте VLA (около 80 процентов неба) 3 раза за 7 лет. Одна из целей подобного подхода к VLASS - обнаружение переходных объектов, таких как взрывы сверхновых, которые ярко излучают в радиоволнах. Но эта сверхновая, образовавшаяся в результате слияния звезд, стала неожиданностью.