Astronomi odkrijejo redek zvezdni sistem, obsojen na eksplozijo v kilonovi

Prvo opazovanje zvezdnega sistema, ki naj bi eksplodiral kot kilonova, so izvedli astronomi iz ZDA in Nove Zelandije. Razvoj redke dvojne zvezde je opisan kot dogodek "ena od 10 milijard" in bi lahko astronomom pomagal razviti boljše razumevanje tega, kako težki elementi nastajajo v vesolju.

Kilonova je ogromna eksplozija, ki jo povzroči združitev dveh nevtronskih zvezd. Čeprav se domneva, da so kilonove pomemben vir težkih elementov vesolja – vključno z zlatom in platino –, se zdi, da so zelo redki dogodki. Verjame se, da med 100 milijardami zvezd v Mlečni cesti obstaja samo deset sistemov prednikov kilonov, zaradi česar je to redko in pomembno opazovanje.

Sistem z oznako CPD-29 2176 je prvi odkril Nasin observatorij Neil Gehrels Swift. Zdaj ga je veliko bolj podrobno preučil Noel Richardson z letalske univerze Embry-Riddle v Arizoni in sodelavci. Uporabili so podatke iz PAMETNI teleskop pri Medameriški observatorij Cerro Tololo v Čilu v svoji študiji.

Nežna supernova

Ekipa sklepa, da CPD-29 2176 vsebuje dva zvezdna objekta, ki sta v tesni orbiti drug drugega. En objekt je nevtronska zvezda, ki je bila ustvarjena v ultra-oluščeni supernovi. To je razmeroma nežna zvezdna eksplozija, ki izvrže veliko manj materiala kot tipična supernova. Verjame se, da je nevtronska zvezda v tesni orbiti z masivno zvezdo tipa "Be". Snov se prenaša iz zvezde Be na nevtronsko zvezdo, kar pomeni, da je zvezda Be v procesu, da sama postane ultra-odstranjena supernova.

Ko bo zvezda Be eksplodirala, bo tudi postala nevtronska zvezda. Ker bo eksplozija relativno blaga, se pričakuje, da bo binarni sistem zdržal. Dve nevtronski zvezdi, ki krožita v tesni orbiti, bosta nato izgubili orbitalno energijo zaradi sevanja gravitacijskih valov in se na koncu združili v eksploziji kilonove.

Richardson pojasnjuje, zakaj so se začeli zanimati za CPD-29 2176. »Odkrili smo nenavadno orbito za tako dvojno zvezo, ki je bila nenavadno krožna v primerjavi z drugimi zvezdami te vrste z nevtronsko zvezdo spremljevalko, zato smo začeli raziskovati njen razvoj. Naša ekipa je ugotovila, da mora obstajati bogata zgodovina binarnih interakcij, da bi razložili sistem, kot ga opazimo danes, in da bi moral v prihodnosti ponovno komunicirati.

Mize so bile obrnjene

Ekipa verjame, da je sistem prej obstajal kot zvezda Be in večja spremljevalna zvezda. Zvezda Be je svojemu spremljevalcu odvzela material, ki je nato eksplodiral v ultra-odstranjeni supernovi in ​​ustvaril trenutno nevtronsko zvezdo. Nato so se stvari obrnile in nevtronska zvezda je začela odstranjevati zvezdo Be, kar je postavilo zvezdo Be za ultra-odstranjeno supernovo.

"CPD-29 2176 je dokaj blizu nas, le 11,400 svetlobnih let stran in razmeroma svetla," pojasnjuje Richardson. »To nam je omogočilo, da smo pridobili dobre parametre v sistemu in jih nato uporabili za izdelavo evolucije takšne dvojiške datoteke. Primer sistemov, kot je CPD -29 2176, nam omogoča, da sestavimo, kako oblikovati binarne nevtronske zvezde, ki poganjajo kilonove.«

Krožna orbita sistema je bila ključna za razumevanje njegove evolucije in je označila CPD-29 2176 kot sistem prednikov kilonove. Sestavni del te napovedi je bilo tudi dejstvo, da se Be vrti hitro, relikt njegovega časa, ki je svojemu spremljevalcu odvzel maso.

Presenetljiva krožna orbita

»Najbolj sem bil presenečen, ko smo ugotovili, da je orbita krožna. Tega nismo pričakovali. Ko smo potrdili orbito in naše meritve, so bili modeli in drugi rezultati zanimivi,« pojasnjuje Richardson.

"Zvezda [Be], ki jo vidimo danes, mora eksplodirati kot supernova, kar bo verjetno trajalo nekaj milijonov let," je dejal Richardson. "Potem se bosta čez nekaj milijard let obe nevtronski zvezdi združili." Dolg časovni okvir, povezan s tem procesom, pomeni, da bodo bodoči astronomi morali opazovati CPD -29 2176, ki se spreminja v kilonovo.

Prvič opažen spektakularen trk dveh nevtronskih zvezd

Medtem namerava skupina preučiti druge binarne sisteme, ki vsebujejo zvezde in nevtronske zvezde, ter raziskati njihove orbitalne lastnosti, da jih je mogoče primerjati z nenavadnimi orbitami tega sistema. To bi lahko pomagalo identificirati več sistemov prednikov kilonova in tako potencialno odkriti skrivnosti teh nasilnih dogodkov.

Jillian Rastinejad je astronomka na univerzi Northwestern, ki preučuje kilonove in ni bila vključena v to študijo CPD -29 2176. Nad rezultati je navdušena.

"To odkritje je vznemirljiv posnetek prej neopaženega stanja teh sistemov, ki daje nov pogled na njihov nastanek. To pušča veliko neznank o tem, kako te dvojiške datoteke nastajajo in se razvijajo ter kako pogoste so v našem vesolju.«

Richardson je glavni avtor članka, objavljenega v reviji Narava ki opisuje CPD-29 2176.

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• vir: https://physicsworld.com/a/doomed-to-explode-in-a-kilonova-rare-star-system-is-discovered-by-astronomers/