Massieve sterren beëindigen hun leven met energetische explosies die bekend staan ​​als supernova's. Supernovae met gestripte envelop vertonen zwakke of geen sporen van waterstof in hun ejecta, wat betekent dat de ster de meeste of alle waterstofrijke buitenste lagen verliest voordat hij explodeert.

Wetenschappers veronderstellen dat deze sterren meestal afkomstig zijn uit dubbelstersystemen, waar een van de sterren de buitenste lagen van de andere ster afscheurt met zijn aantrekkingskracht - er zijn veel pogingen gedaan om de overgebleven begeleidende ster te ontdekken na dergelijke supernova's met ontklede enveloppen. In sommige onderzoeken is de begeleidende ster werd met succes gedetecteerd, maar er zijn ook talloze gevallen waarin de metgezel niet kon worden gevonden, een serieus probleem vormen voor de binaire hypothese. Het bekendste geval is Cassiopeia A (Cas A), een supernovarest met gestripte envelop waarvan wordt voorspeld dat deze een stellaire metgezel heeft, hoewel er niets is gevonden in de explosieve nasleep ervan.

In een recent gepubliceerde studie onder leiding van het ARC Center of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav), onderzoekers stellen een nieuw scenario voor voor het maken van deze eenzame sterren met gestripte enveloppen.

OzGrav-onderzoeker en hoofdauteur van de studie Dr. Ryosuke Hirai legt uit:"In ons scenario, de ster met gestripte envelop had vroeger een binaire metgezel met een massa die erg op hemzelf leek. Omdat de massa's gelijk zijn, ze hebben zeer vergelijkbare levens, wat betekent dat de explosie van de eerste ster zal plaatsvinden wanneer de tweede ster bijna dood is, te."

In de laatste miljoen jaar van hun leven, Van massieve sterren is bekend dat ze rode superreuzen worden met onstabiele en opgeblazen buitenste lagen. Dus als de eerste supernova van het dubbelstersysteem de gezwollen rode superreus raakt, het kan gemakkelijk de buitenste lagen verwijderen, waardoor het een ster met gestripte envelop wordt. De sterren verstoren na de supernova, dus de secundaire ster wordt een eenzame stellaire weduwe en zal als single lijken te zijn tegen de tijd dat hij 1 miljoen jaar later explodeert.

De OzGrav-wetenschappers voerden hydrodynamische simulaties uit van een supernova die botst met een rode superreus om te onderzoeken hoeveel massa er door dit proces kan worden verwijderd. Ze ontdekten dat als de twee sterren dicht genoeg bij elkaar staan, de supernova kan bijna 90% van de omhulling - de buitenste laag - van de begeleidende ster verwijderen.

"Dit is genoeg voor de tweede supernova van het binaire systeem om een ​​supernova met gestripte envelop te worden, bevestigen dat ons voorgestelde scenario aannemelijk is, " zegt Hirai. "Zelfs als het niet voldoende dichtbij is, het kan nog steeds een groot deel van de buitenste lagen verwijderen, wat de toch al onstabiele envelop nog onstabieler maakt, wat leidt tot andere interessante verschijnselen zoals pulsaties of uitbarstingen."

Als het scenario van OzGrav zich voordoet, de afgestroopte envelop zou als een eenzijdige schil op ongeveer 30 tot 300 lichtjaar afstand van de tweede supernova-locatie moeten drijven. Recente waarnemingen hebben aangetoond dat er, inderdaad, een omhulsel van materiaal dat zich op ongeveer 30 tot 50 lichtjaar van Cas A bevindt.

Hirai voegt toe, "Dit kan indirect bewijs zijn dat Cas A oorspronkelijk is gecreëerd door ons scenario, wat verklaart waarom het geen dubbelster heeft. Onze simulaties bewijzen dat ons nieuwe scenario een van de meest veelbelovende manieren zou kunnen zijn om de oorsprong van een van de beroemdste supernovaresten te verklaren, Cas A."

De OzGrav-wetenschappers voorspellen ook dat dit scenario een veel breder scala aan mogelijke uitkomsten heeft, bijvoorbeeld het kan een vergelijkbaar aantal gedeeltelijk gestripte sterren produceren. In de toekomst, het zal interessant zijn om te onderzoeken wat er met deze gedeeltelijk gestripte sterren gebeurt en hoe ze kunnen worden waargenomen.