Een internationaal team van astrofysici onder leiding van een wetenschapper van het Sternberg Astronomical Institute van de Lomonosov Moscow State University heeft de ontdekking gerapporteerd van een dubbelster van het zonnetype in de supernovarest RCW 86. Spectroscopische observatie van deze ster onthult dat zijn atmosfeer is vervuild door zware elementen uitgestoten tijdens de supernova-explosie die RCW 86 produceerde. er werd gevonden dat de overvloed aan calcium in de sterrenatmosfeer de overvloed aan zonne-energie met een factor zes overschrijdt, wat wijst op de mogelijkheid dat de supernova behoort tot een zeldzaam type calciumrijke supernova, raadselachtige objecten waarvan de oorsprong nog niet duidelijk is. De onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in Natuurastronomie op april 2017, 24.

De evolutie van een massieve ster eindigt met een gewelddadige explosie die een supernova wordt genoemd. Het centrale deel van de geëxplodeerde ster trekt samen tot een neutronenster, terwijl de buitenste lagen met grote snelheid uitzetten en een verlengde gasvormige schil vormen die supernovarest (SNR) wordt genoemd. Momenteel, er zijn enkele honderden SNR's bekend in de Melkweg, waarvan tientallen bleken geassocieerd te zijn met neutronensterren. Detectie van nieuwe voorbeelden van neutronensterren in SNR's is erg belangrijk voor het begrijpen van de fysica van supernova-explosies.

In 2002, Vasilii Gvaramadze, een wetenschapper van het Sternberg Astronomisch Instituut, stelde voor dat het piramidevormige uiterlijk van RCW 86 nacht het gevolg is van een supernova-explosie nabij de rand van een bel die wordt geblazen door de wind van een bewegende massieve ster - de supernova-voorloperster. Hierdoor kon hij een kandidaat-neutronenster detecteren, momenteel bekend als [GV2003] N, geassocieerd met RCW 86 met behulp van de gegevens van het Chandra X-ray Observatory.

Als [GV2003] N is, inderdaad, een neutronenster, dan zou het een zeer zwakke bron van optische emissie moeten zijn. Maar in het optische beeld verkregen in 2010, een zeer heldere ster werd gedetecteerd op de positie van [GV2003] N. Dit zou kunnen betekenen dat [GV2003] N geen neutronenster was. Vasilii Gvaramadze, de hoofdauteur van de Natuurastronomie publicatie, legt uit:"Om de aard van de optische ster op de positie van [GV2003] N te bepalen, we hebben de beelden verkregen met behulp van de zevenkanaals optische/nabij-infraroodcamera GROND bij de 2,2-meter telescoop van de European Southern Observatory (ESO). Spectrale energieverdeling heeft aangetoond dat deze ster van het zonnetype is (een zogenaamde G-ster). Maar aangezien de röntgenhelderheid van de G-ster aanzienlijk minder zou moeten zijn dan die werd gemeten voor [GV2003] N, we zijn tot de conclusie gekomen dat het een binair systeem is dat bestaat uit een neutronenster (in röntgenstraling zichtbaar als [GV2003] N) en een G-ster, zichtbaar in optische golflengten."

Het bestaan ​​van dergelijke systemen is een natuurlijk gevolg van de evolutie van massieve dubbelsterren. Onlangs, er werd erkend dat de meeste massieve sterren in binaire en meervoudige systemen worden gevormd. Wanneer een van de sterren explodeert in een binair systeem, de tweede kan vervuild raken door zware elementen, uitgestoten door een supernova.

Om de hypothese te controleren dat [GV2003] N een binair systeem is, astrofysici hebben in 2015 vier spectra van de G-ster gekregen met de Very Large Telescope (VLT) van de ESO. Het bleek dat de radiale snelheid van deze ster in de loop van een maand aanzienlijk is veranderd, wat indicatief is voor een excentriek binair getal met een omlooptijd van ongeveer een maand. Het verkregen resultaat heeft aangetoond dat [GV2003] N een neutronenster is en dat RCW 86 het resultaat is van een supernova-explosie nabij de rand van een door de wind geblazen bel. Dit is erg belangrijk voor het begrijpen van de structuur van enkele eigenaardige SNR's en voor de detectie van de bijbehorende neutronensterren.

Tot voor kort, de meest populaire verklaring voor de oorsprong van de calciumrijke supernova's was de ontploffing van de heliumschil op witte dwergen met een lage massa. De resultaten verkregen door Vasilii Gvaramadze en zijn collega's, echter, impliceren dat onder bepaalde omstandigheden, een grote hoeveelheid calcium zou ook kunnen worden gesynthetiseerd door de explosie van massieve sterren in binaire systemen.

Vasilii Gvaramadze zegt, "We blijven [GV2003] N bestuderen. We gaan de baanparameters van het binaire systeem bepalen, schat de begin- en eindmassa van de supernovavoorloper, en de kicksnelheid verkregen door de neutronenster bij de geboorte. Bovendien, we gaan ook de overvloed aan extra elementen in de G-steratmosfeer meten. De verkregen informatie kan van cruciaal belang zijn voor het begrijpen van de aard van de calciumrijke supernova's."