Prvo odkritje supernove, pri kateri je nastala tesna dvojna nevtronska zvezda

Oct. 11, 2018

V raziskavi, ki so jo vodili astronomi s Kalifornijskega inštituta za tehnologijo (Caltech) in v kateri je sodelovala dr. Tanja Petrushevska iz Centra za astrofiziko in kozmologijo Univerze v Novi Gorici, so odkrili nenavadno supernovo.

Kot poročajo v članku objavljenem v reviji Science, je bila supernova šibkejša od drugih podobnih eksplozij in je tudi hitreje ugašala. To kaže, da naj bi zvezda, ki je eksplodirala, imela nevidno spremljevalno zvezdo, ki ji je “ukradla” snov. Eksplozija take “ultra-slečene” zvezde je bila zato šibkejša in krajša, v njej pa naj bi na koncu nastala nevtronska zvezda. Ker naj bi bila tudi spremljevalka nevtronska zvezda, raziskovalci menijo, da so bili prvič doslej priča supernovi, v kateri je nastal sistem dveh nevtronskih zvezd, v katerem se zvezdi gibljeta ena okoli druge na zelo majhni razdalji. Odkar so lani avgusta z detektorji gravitacijskih valov LIGO/Virgo prvič zaznali zlitje dveh nevtronskih zvezd, so dvojne nevtronske zvezde in njihov nastanek v središču zanimanja mednarodne astrofizikalne skupnosti.

Nevtronske zvezde nastanejo iz zvezd, ki imajo vsaj 8-kratno maso Sonca. Ko zvezdi zmanjka jedrskega goriva, se njena sredica sesede v nevtronsko zvezdo ali črno luknjo, zunanje plasti pa raznese v eksploziji supernove.

Nevtronska zvezda je zelo gost ostanek zvezde – v krogli, ki je po velikosti primerljiva z večjim mestom, je stisnjeno za več kot celo Sonce snovi. Čajna žlička snovi iz nevtronske zvezde ima tolikšno maso kot nekaj tisoč metrov visoka gora na Zemlji.

V omenjeni raziskavi so ugotovili, da je umirajoča zvezda v eksploziji odvrgla le za petino mase Sonca snovi, kar je bistveno manj kot jo zvezde običajno izvržejo v eksplozijah supernov. Samo dejstvo, da je zvezda eksplodirala, pa kaže, da je morala v preteklosti imeti ovojnico, v kateri je bilo veliko več snovi. Kam je torej izginila manjkajoča snov?

Raziskovalci so prišli do zaključka, da je bila zvezdina ovojnica najverjetneje ukradena—zvezda mora imeti v neposredni bližini gosto spremljevalko, ki ji je s svojo gravitacijsko silo že pred eksplozijo ukradla snov in jo posesala nase. Ob opazovanju eksplozije, ki nosi oznako iPTF 14gqr, so tako prvič doslej opazovali rojstvo nevtronske zvezde, ki ima ob sebi še eno nevtronsko zvezdo. Ker sta nevtronski zvezdi zelo blizu ena drugi, se bosta nekoč zlili v trku, ki bo podoben prelomnemu dogodku GW170817, ki so ga zaznali lansko leto tako z detektorji gravitacijskih valov kot tudi sateliti in teleskopi na Zemlji, pri njegovem opazovanju pa so sodelovali raziskovalci Centra za astrofiziko in kozmologijo Univerze v Novi Gorici.

Eksplozijo iPTF 14gqr so najprej opazovali na observatoriju Palomar v ZDA v okviru projekta “intermediate Palomar Transient Factory” (iPTF), ki pregleduje nebo in išče nove in kratkotrajne izvore svetlobe na nebu, med katerimi so tudi supernove. Pri kasnejših opazovanjih je sodelovalo več teleskopov mreže GROWTH.

Sodelujoča raziskovalka z Univerze v Novi Gorici, dr. Tanja Petrushevska, je članica Centra za astrofiziko in kozmologijo na tej univerzi. Poleg spektroskopske analize lastnosti eksplozije iPTF 14gqr sodeluje skupaj z drugimi raziskovalci Univerze v Novi Gorici pri še ambicioznejših projektih, na primer pri pripravah Velikega sinoptičnega pregledovalnega teleskopa (LSST – Large Synoptic Survey Telescope). Le-ta je v gradnji v Čilu in bo z impresivnim 8,4-metrskim zrcalom v nekaj nočeh posnel celotno nebo ter iskal nove izvore svetlobe na nebu.

Attachments

Further information

Andreja Leban
Stiki z javnostmi
T: 05 62 05 827
E: andreja.leban@ung.si

Zvezda, ki je eksplodirala kot supernova z oznako iPTF 14gqr, naj bi imela spremljevalno nevtronsko zvezdo, ki ji je s svojo gravitacijsko silo ukradla snov. Na sliki je ilustracija pretoka snovi z običajne zvezde na nevtronsko zvezdo. Vir: NASA
Na posnetkih je 920 milijonov svetlobnih let oddaljena spiralna galaksija IV Zw 155. Krožec na njenem obrobju označuje položaj supernove iPTF 14gqr: leva slika je bila posneta pred, srednja med in desna po eksploziji supernove, v kateri je nastala tesna dvojna nevtronska zvezda. Vir: Caltech/GROWTH - R. Hurt