Можливо, астрономи стали свідками першої відомої «суперкілонової», безпрецедентної космічної події, яка поєднує в собі елементи злиття наднової та нейтронної зірки. Відкриття, описане в номері Astrophysical Journal Letters за 20 грудня, зосереджено навколо віддаленого зіркового вибуху, який, здається, відбувався у дві різні фази. Це важливо, оскільки кидає виклик існуючим моделям поведінки щільних залишків зірок, потенційно відкриваючи нові шляхи для створення важких елементів у Всесвіті.
Незвичайний сигнал
Подія почалася з брижів у просторово-часовому континуумі, виявлених Лазерною інтерферометричною гравітаційно-хвильовою обсерваторією (LIGO) і детектором Virgo в Італії. Ці сигнали вказували на злиття двох нейтронних зірок на відстані приблизно 1,8 мільярда світлових років. Ця подія відрізнялася тим, що принаймні одна з нейтронних зірок, що злилися, мала масу меншу за масу Сонця.
Це важливо, оскільки усталена зоряна фізика передбачає, що нейтронні зірки — надщільні залишки наднових — повинні мати масу щонайменше в 1,4 рази більше маси нашого Сонця. Кожна нейтронна зірка, яка спостерігалася раніше, була більш масивною. Ця аномалія спочатку спантеличила дослідників, припустивши, що відбувається щось незвичайне.
Від Kilonova до Supernova?
Подальші спостереження в обсерваторії Паломар виявили червонувате світіння, що надходить з того ж напрямку, що й сигнал гравітаційної хвилі. Початкові дані нагадували кілонову — подію, про яку вже відомо, завдяки швидкому захопленню нейтронів утворюються важкі елементи, такі як золото та платина.
Однак, на відміну від типових кілонових, цей об’єкт знову почав яскраво сяяти, демонструючи характеристики, які частіше асоціюються з надновими, а саме наявність водню. Це наштовхнуло астрономів на радикальну гіпотезу: спостережувана подія могла бути кілоновою всередині наднової, або «суперкілоновою».
Запропонований механізм
Провідна теорія припускає, що зірка спочатку вибухнула як наднова, залишивши після себе нейтронну зірку, яка швидко обертається. Потім ця нейтронна зірка розпалася, або розділившись на менші зірки, або утворивши обертовий диск, який згорнувся в кілька нейтронних зірок, процес, подібний до утворення планет. Подальше зіткнення цих менших нейтронних зірок створить спостережувану ознаку кілонової.
Залишилася невизначеність
Не всі дослідники переконані. Одне з ключових питань полягає в тому, чи був сигнал гравітаційної хвилі справжнім чи просто шумом від наземних джерел. LIGO проводить подальший аналіз, щоб виключити цю можливість. Крім того, перевірка того, що сигнали світлової та гравітаційної хвиль дійсно походять від однієї події, залишається складною.
Як зазначає астроном Коул Міллер, «чи є наявні докази достатньо переконливими, щоб продати будинок і купити квитки на [теорію суперкілонової]? Ні». Однак потенційні наслідки досить сильні, щоб вимагати подальшого дослідження.
Пошук триває
Для підтвердження цієї події необхідні додаткові спостереження. Виявлення подібних подій, особливо ближче до Землі, значно підкріпило б гіпотезу. Але ці події надзвичайно рідкісні; лише дві кілонові коли-небудь спостерігалися за допомогою електромагнітних або гравітаційних хвиль.
Незважаючи на невизначеність, нинішнє відкриття підкреслює здатність Всесвіту дивувати. Рідкість суперкілонових свідчить про те, що ці події не є типовими, але їх існування відкриває нові можливості для розуміння екстремальних астрофізичних явищ.
