Astronomen hebben dramatisch bewijs gevonden dat een zwart gat of een neutronenster zich een weg baant in de kern van een begeleidende ster en ervoor zorgde dat die metgezel als een supernova explodeerde. De astronomen werden getipt door gegevens van de Very Large Array Sky Survey (VLASS), een meerjarig project met de Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) van de National Science Foundation.

"Theoretici hadden voorspeld dat dit zou kunnen gebeuren, maar dit is de eerste keer dat we zo'n evenement zien, " zei Dillon Dong, een afgestudeerde student aan Caltech en hoofdauteur van een paper die de ontdekking in het tijdschrift rapporteert Wetenschap .

De eerste aanwijzing kwam toen de wetenschappers beelden van VLASS onderzochten, die in 2017 met waarnemingen begon, en vond een object dat helder radiogolven uitstraalde maar dat niet was verschenen in een eerdere VLA-hemelonderzoek, genaamd Faint Images of the Radio Sky op Twintig centimeter (FIRST). Ze maakten latere observaties van het object, aangeduid met VT 1210+4956, met behulp van de VLA en de Keck-telescoop op Hawaï. Ze stelden vast dat de heldere radiostraling uit de buitenwijken van een dwerg kwam, stervormingsstelsel op zo'n 480 miljoen lichtjaar van de aarde. Later ontdekten ze dat een instrument aan boord van het internationale ruimtestation in 2014 een uitbarsting van röntgenstralen van het object had gedetecteerd.

Dankzij de gegevens van al deze waarnemingen konden de astronomen de fascinerende geschiedenis van een eeuwenlange dodendans tussen twee massieve sterren samenvatten. Zoals de meeste sterren die veel massiever zijn dan onze zon, deze twee werden geboren als een binair paar, dicht om elkaar heen draaien. De ene was massiever dan de andere en evolueerde door zijn normale, door kernfusie aangedreven levensduur sneller en explodeerde als een supernova, met achterlating van een zwart gat of een superdichte neutronenster.

De baan van het zwarte gat of de neutronenster groeide gestaag dichter naar zijn metgezel, en ongeveer 300 jaar geleden kwam het in de atmosfeer van de metgezel, de doodsdans beginnen. Op dit punt, de interactie begon gas weg te spuiten van de metgezel in de ruimte. Het uitgestoten gas, spiraalsgewijs naar buiten, vormde een zich uitbreidende, donut-vormige ring, een torus genoemd, rond het paar.

Eventueel, het zwarte gat of de neutronenster vond zijn weg naar binnen naar de kern van de begeleidende ster, het verstoren van de kernfusie en het produceren van de energie die ervoor zorgde dat de kern niet instortte door zijn eigen zwaartekracht. Toen de kern instortte, het vormde kortstondig een schijf van materiaal die dicht om de indringer cirkelde en stuwde een straal materiaal naar buiten vanaf de schijf met snelheden die die van het licht benaderden, zich een weg baant door de ster.

"Die jet produceerde de röntgenstralen die werden gezien door het MAXI-instrument aan boord van het internationale ruimtestation, en dit bevestigt de datum van dit evenement in 2014, ' zei Dong.

De ineenstorting van de kern van de ster zorgde ervoor dat deze explodeerde als een supernova, na de eerdere explosie van zijn broer of zus.

"De begeleidende ster zou uiteindelijk ontploffen, maar deze fusie versnelde het proces, ' zei Dong.

Het materiaal dat door de supernova-explosie van 2014 werd uitgestoten, bewoog veel sneller dan het materiaal dat eerder van de begeleidende ster werd afgeworpen, en tegen de tijd dat VLASS het object observeerde, de supernova-explosie botste met dat materiaal, veroorzaakte krachtige schokken die de heldere radiostraling produceerden die door de VLA werd gezien.

"Alle stukjes van deze puzzel passen in elkaar om dit geweldige verhaal te vertellen, " zei Gregg Hallinan van Caltech. "Het overblijfsel van een ster die lang geleden ontplofte, stortte in zijn metgezel, het veroorzaken, te, ontploffen, " hij voegde toe.

De sleutel tot de ontdekking, Hallinan zei, was VLAS, die de hele lucht afbeeldt die zichtbaar is op de breedtegraad van de VLA - ongeveer 80 procent van de lucht - drie keer gedurende zeven jaar. Een van de doelen van het op die manier doen van VLASS is het ontdekken van voorbijgaande objecten, zoals supernova-explosies, die fel uitzenden op radiogolflengten. Deze supernova, veroorzaakt door een stellaire fusie, echter, was een verrassing.

"Van alle dingen die we dachten te ontdekken met VLASS, dit was er niet een van, ' zei Hallinan.