Anthony Piro van Carnegie maakte deel uit van een door Caltech geleid team van astronomen dat de eigenaardige dood van een massieve ster observeerde die explodeerde in een verrassend zwakke en snel vervagende supernova, mogelijk het creëren van een compact neutronenster binair systeem. Piro's theoretische werk bood een cruciale context voor de ontdekking. Hun bevindingen zijn gepubliceerd door Wetenschap .

Waarnemingen van het Caltech-team - waaronder hoofdauteur Kishalay De en projecthoofdonderzoeker Mansi Kasliwal (zelf een voormalig postdoc van Carnegie) - suggereren dat de stervende ster een onzichtbare metgezel had, die door zwaartekracht het grootste deel van de massa van de ster wegzuigde voordat deze als een supernova explodeerde. Aangenomen wordt dat de explosie heeft geleid tot een dubbelster van een neutronenster, voorstellen dat, Voor de eerste keer, wetenschappers zijn getuige geweest van de geboorte van een binair systeem zoals het systeem dat voor het eerst werd waargenomen door Piro en een team van astronomen van Carnegie en UC Santa Cruz in augustus 2017.

Een supernova vindt plaats wanneer een massieve ster - minstens acht keer de massa van de zon - zijn nucleaire brandstof uitput, waardoor de kern instort en vervolgens naar buiten terugkaatst in een krachtige explosie. Nadat de buitenste lagen van de ster zijn weggeblazen, het enige dat overblijft is een dichte neutronenster - een exotische ster ongeveer zo groot als een stad maar met meer massa dan de zon.

Gebruikelijk, er wordt waargenomen dat veel materiaal - vele malen de massa van de zon - wordt weggeblazen in een supernova. Echter, de gebeurtenis die Kasliwal en haar collega's hebben waargenomen, genaamd iPTF 14gqr, uitgestoten materie slechts een vijfde van de massa van de zon.

"We zagen de kern van deze massieve ster instorten, maar we zagen opmerkelijk weinig massa uitgeworpen, "zegt Kasliwal. "We noemen dit een ultra-gestripte envelop-supernova en het is al lang voorspeld dat ze bestaan. Dit is de eerste keer dat we op overtuigende wijze de kerninstorting hebben gezien van een massieve ster die zo verstoken is van materie."

Piro's theoretische modellering leidde de interpretatie van deze waarnemingen. Hierdoor konden de waarnemers de aanwezigheid van dicht materiaal rond de explosie afleiden.

"Ontdekkingen als deze laten zien waarom het zo belangrijk is geweest om een ​​theoretische astrofysicagroep op te bouwen in Carnegie, "Zei Piro. "Door observaties en theorie te combineren, we kunnen zoveel meer leren over deze geweldige evenementen."

Het feit dat de ster überhaupt is geëxplodeerd, impliceert dat hij eerder veel materiaal moet hebben gehad, anders zou de kern nooit groot genoeg zijn geworden om in te storten. Maar waar verstopte de ontbrekende massa zich? De onderzoekers concludeerden dat de massa gestolen moet zijn door een compacte begeleidende ster, zoals een witte dwerg, neutronenster, of zwart gat.

De neutronenster die achterbleef van de supernova moet toen samen met deze compacte metgezel in een baan om de aarde zijn geboren. Omdat deze nieuwe neutronenster en zijn metgezel zo dicht bij elkaar staan, ze zullen uiteindelijk samenvloeien in een botsing. In feite, de fusie van twee neutronensterren werd voor het eerst waargenomen in augustus 2017 door Piro en een team van astronomen van Carnegie en UC Santa Cruz, en men denkt dat zulke gebeurtenissen de zware elementen in ons universum voortbrengen, zoals goud, platina, en uranium.

Het evenement werd voor het eerst gezien in het Palomar Observatory als onderdeel van de tussenliggende Palomar Transient Factory (iPTF), een nachtelijk overzicht van de lucht om te zoeken naar voorbijgaande, of van korte duur, kosmische gebeurtenissen zoals supernova's. Omdat de iPTF-enquête de lucht zo goed in de gaten houdt, iPTF 14gqr werd waargenomen in de eerste uren nadat het was ontploft. Toen de aarde ronddraaide en de Palomar-telescoop buiten bereik kwam, astronomen over de hele wereld werkten samen om iPTF 14gqr te monitoren, de evolutie ervan voortdurend observeren met een aantal telescopen die tegenwoordig het Global Relay of Observatories Watching Transients Happen (GROWTH) netwerk van observatoria vormen.