Astronomowie mogli być świadkami pierwszej znanej „superkilonowej” – bezprecedensowego wydarzenia kosmicznego, które łączy w sobie elementy zarówno supernowej, jak i połączenia gwiazd neutronowych. Odkrycie, opisane w wydaniu Astrophysical Journal Letters z 20 grudnia, koncentruje się wokół odległej eksplozji gwiazdowej, która najwyraźniej przebiegała w dwóch odrębnych fazach. Jest to ważne, ponieważ podważa istniejące modele zachowania gęstych pozostałości gwiazdowych, potencjalnie otwierając nowe ścieżki powstawania ciężkich pierwiastków we Wszechświecie.
Niezwykły sygnał
Zdarzenie rozpoczęło się od zmarszczek w kontinuum czasoprzestrzennym wykrytych przez Laserowe Interferometryczne Obserwatorium Fal Grawitacyjnych (LIGO) i detektor Virgo we Włoszech. Sygnały te wskazywały na połączenie dwóch gwiazd neutronowych w odległości około 1,8 miliarda lat świetlnych. Tym, co wyróżniało to wydarzenie, był fakt, że co najmniej jedna z łączących się gwiazd neutronowych wydawała się mieć masę mniejszą niż Słońce.
Ma to znaczenie, ponieważ uznana fizyka gwiazd przewiduje, że gwiazdy neutronowe – pozostałość po supernowych – powinny mieć masę co najmniej 1,4 masy naszego Słońca. Każda wcześniej obserwowana gwiazda neutronowa była masywniejsza. Ta anomalia początkowo zdziwiła badaczy, sugerując, że dzieje się coś niezwykłego.
Od Kilonowej do Supernowej?
Późniejsze obserwacje w Obserwatorium Palomar ujawniły czerwonawą poświatę pochodzącą z tego samego kierunku, co sygnał fali grawitacyjnej. Początkowe dane przypominały kilonową – zdarzenie, o którym już wiadomo, że w wyniku szybkiego wychwytu neutronów powstają ciężkie pierwiastki, takie jak złoto i platyna.
Jednak w przeciwieństwie do typowych kilonowych, obiekt ten znów zaczął jasno świecić, wykazując cechy częściej kojarzone z supernowymi, a mianowicie obecność wodoru. To doprowadziło astronomów do radykalnej hipotezy: obserwowane zdarzenie może być kilonową w supernowej lub „super kilonową”.
Proponowany mechanizm
Wiodąca teoria sugeruje, że gwiazda najpierw eksplodowała jako supernowa, pozostawiając po sobie szybko wirującą gwiazdę neutronową. Ta gwiazda neutronowa następnie uległa fragmentacji, dzieląc się na mniejsze gwiazdy lub tworząc wirujący dysk, który koagulował w wiele gwiazd neutronowych, co jest procesem podobnym do powstawania planet. Późniejsze zderzenie tych mniejszych gwiazd neutronowych stworzyłoby obserwowaną sygnaturę kilonowej.
Pozostała niepewność
Nie wszystkich badaczy to przekonuje. Jedną z kluczowych kwestii jest to, czy sygnał fali grawitacyjnej był autentyczny, czy tylko szumem pochodzącym ze źródeł naziemnych. LIGO prowadzi dalsze analizy, aby wykluczyć taką możliwość. Co więcej, sprawdzenie, czy sygnały świetlne i fale grawitacyjne faktycznie pochodzą z tego samego zdarzenia, pozostaje wyzwaniem.
Jak zauważa astronom Cole Miller: „Czy obecne dowody są wystarczająco mocne, aby sprzedać dom i kupić bilety na [teorię superkilonowej]? Nie”. Potencjalne implikacje są jednak na tyle poważne, że wymagają dalszych badań.
Wyszukiwanie trwa
Potwierdzenie tego zdarzenia wymaga dodatkowych obserwacji. Wykrycie podobnych zdarzeń, zwłaszcza bliżej Ziemi, znacznie wzmocniłoby tę hipotezę. Ale takie zdarzenia są niezwykle rzadkie; tylko dwie kilonowe kiedykolwiek zaobserwowano przy użyciu fal elektromagnetycznych lub grawitacyjnych.
Pomimo niepewności obecne odkrycie podkreśla zdolność Wszechświata do zaskakiwania. Rzadkość superkilonów sugeruje, że zdarzenia te nie są typowe, jednak ich istnienie otwiera nowe możliwości zrozumienia ekstremalnych zjawisk astrofizycznych.
