Hubble pokazuje ocalałą gwiazdę towarzyszącą zjawisku supernowej

Nie jest niczym niezwykłym znalezienie ocalałej gwiazdy na miejscu wybuchu gigantycznej supernowej, która miała zniszczyć wszystko wokół niej, ale najnowsze badania z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a dostarczyły długo wyczekiwanej wskazówki na temat konkretnego typu umierających gwiazdy. W niektórych przypadkach supernowych astronomowie nie znajdują śladu po zewnętrznej warstwie wodoru byłej gwiazdy. Co się stało z wodorem? Podejrzenia, że ​​gwiazdy towarzyszące są odpowiedzialne za wysysanie zewnętrznej powłoki swoich partnerów przed ich śmiercią, są poparte zidentyfikowaniem przez Hubble’a ocalałej gwiazdy towarzyszącej na scenie supernowej 2013ge. Odkrycie wspiera również teorię, że większość masywnych gwiazd tworzy się i ewoluuje jako układy podwójne. Może to być również prequelem kolejnego kosmicznego dramatu: z czasem ocalała, masywna gwiazda towarzysząca również ulegnie supernowej i jeśli pozostałe jądra obu gwiazd nie zostaną wyrzucone z układu, w końcu połączą się i wytworzą fale grawitacyjne. wstrząsając samą tkanką przestrzeni.

Kosmiczny Teleskop Hubble’a NASA odkrył świadka na miejscu wybuchowej śmierci gwiazdy: gwiazdę towarzyszącą wcześniej ukrytą w blasku supernowej swojej partnerki. Odkrycie jest pierwszym w przypadku szczególnego typu supernowej — takiej, w której gwiazda została pozbawiona całej zewnętrznej otoczki gazowej przed wybuchem.

Odkrycie zapewnia kluczowy wgląd w binarną naturę masywnych gwiazd, a także potencjalną prequel do ostatecznego połączenia towarzyszących gwiazd, które grzechotałyby we wszechświecie jako fale grawitacyjne, falujące w samej czasoprzestrzeni.

Astronomowie wykrywają sygnatury różnych pierwiastków w wybuchach supernowych. Te elementy są ułożone warstwami jak cebula przed supernową. Wodór znajduje się w najbardziej zewnętrznej warstwie gwiazdy, a jeśli w następstwie supernowej nie wykryto wodoru, oznacza to, że został on usunięty przed wybuchem.

Przyczyna utraty wodoru była tajemnicą, a astronomowie używali Hubble’a do poszukiwania wskazówek i testowania teorii wyjaśniających te obnażone supernowe. Nowe obserwacje Hubble’a dostarczają najlepszych dowodów na poparcie teorii, że niewidoczna gwiazda towarzysząca wysysa otoczkę gazową ze swojej gwiazdy partnerskiej, zanim eksploduje.

To był moment, na który czekaliśmy, w końcu dostrzegając dowody na protoplastę układu podwójnego w pełni pozbawionej supernowej. Celem jest przeniesienie tego obszaru badań z teorii do pracy z danymi i zobaczenia, jak naprawdę wyglądają te systemy.powiedział astronom Ori Fox z Space Telescope Science Institute w Baltimore w stanie Maryland, główny badacz programu badawczego Hubble'a.

Zespół Foxa wykorzystał szerokokątną kamerę Hubble’a do badania obszaru supernowej (SN) 2013ge w świetle ultrafioletowym, a także poprzednie obserwacje Hubble’a w Archiwum Barbary A. Mikulski dla Kosmicznych Teleskopów (MAST). Astronomowie zauważyli, że światło supernowej zanikało w latach 2016-2020, ale inne pobliskie źródło światła ultrafioletowego w tej samej pozycji utrzymało swoją jasność. Zespół proponuje, aby to podstawowe źródło emisji ultrafioletu było żyjącym towarzyszem binarnym SN 2013ge.

Dwa przez dwa?

Wcześniej naukowcy wysuwali teorię, że silne wiatry masywnej gwiazdy progenitorowej mogą zdmuchnąć otoczkę z gazem wodorowym, ale dowody obserwacyjne tego nie potwierdzają. Aby wyjaśnić rozbieżność, astronomowie opracowali teorie i modele, w których towarzysz binarny wysysa wodór.

W ostatnich latach wiele różnych linii dowodowych mówiło nam, że supernowe obnażone prawdopodobnie powstają w układach podwójnych, ale tak naprawdę nie widzieliśmy jeszcze towarzysza. Tak wiele badań kosmicznych eksplozji przypomina kryminalistykę – poszukiwanie wskazówek i sprawdzanie, które teorie pasują do siebie. Dzięki Hubble’owi jesteśmy w stanie zobaczyć to bezpośrednio.powiedziała Maria Drout z University of Toronto, członek zespołu badawczego Hubble'a.

We wcześniejszych obserwacjach SN 2013ge Hubble dostrzegł dwa piki w świetle ultrafioletowym, a nie tylko ten typowy dla większości supernowych. Fox powiedział, że jednym z wyjaśnień tego podwójnego pojaśnienia jest to, że drugi szczyt pokazuje, kiedy fala uderzeniowa supernowej uderza w gwiazdę towarzyszącą, co teraz wydaje się znacznie bardziej prawdopodobne. Ostatnie obserwacje Hubble’a wskazują, że chociaż gwiazda towarzysząca została znacznie zepchnięta, łącznie z gazem wodorowym, który wypompowała ze swojego partnera, nie została zniszczona. Fox porównuje ten efekt do podskakującej miski galaretki, która w końcu wróci do swojej pierwotnej formy.

Chociaż trzeba znaleźć dodatkowe potwierdzenie i podobne wspierające odkrycia, Fox powiedział, że implikacje tego odkrycia są nadal znaczące, wspierając teorie, że większość masywnych gwiazd tworzy się i ewoluuje jako układy podwójne.

Jeden do obejrzenia

W przeciwieństwie do supernowych, które mają spuchniętą powłokę gazu, która zapala się, prekursory supernowych z całkowicie pozbawioną otoczki okazały się trudne do zidentyfikowania na zdjęciach sprzed eksplozji. Teraz, gdy astronomowie mieli szczęście zidentyfikować ocalałą gwiazdę towarzyszącą, mogą wykorzystać ją do cofnięcia się i określenia charakterystyki gwiazdy, która eksplodowała, a także bezprecedensowej okazji do obserwowania, jak rozwijają się jej następstwa z ocalałym.

Jako sama masywna gwiazda, towarzyszowi SN 2013ge również skazana jest na przejście supernowej. Jej były partner jest teraz prawdopodobnie zwartym obiektem, takim jak gwiazda neutronowa lub czarna dziura, a towarzysz prawdopodobnie również pójdzie tą drogą.

Bliskość pierwotnych gwiazd towarzyszących określi, czy pozostaną razem. Jeśli odległość będzie zbyt duża, towarzysząca gwiazda zostanie wyrzucona z układu, by samotnie wędrować po naszej galaktyce, co może wyjaśnić wiele pozornie samotnych supernowych. Jeśli jednak gwiazdy były wystarczająco blisko siebie przed supernową, będą nadal krążyć wokół siebie jako czarne dziury lub gwiazdy neutronowe. W takim przypadku w końcu skręciłyby się ku sobie i połączyły, tworząc w tym procesie fale grawitacyjne.

To ekscytująca perspektywa dla astronomów, ponieważ fale grawitacyjne to gałąź astrofizyki, która dopiero zaczyna być badana. Są to fale lub zmarszczki w samej tkance czasoprzestrzeni, przewidziane przez Alberta Einsteina na początku XX wieku. Fale grawitacyjne zostały po raz pierwszy bezpośrednio zaobserwowane przez Obserwatorium Laserowego Interferometru Grawitacyjnego (LIGO).

Dzięki ocalałemu towarzyszowi SN 2013ge możemy potencjalnie zobaczyć prequel fali grawitacyjnej, chociaż takie zdarzenie nadal będzie miało miejsce około miliarda lat w przyszłości.powiedział Fox.

Fox i jego współpracownicy będą współpracować z Hubble’em, aby zbudować większą próbkę ocalałych gwiazd towarzyszących innym supernowym, co w efekcie zapewni SN 2013ge znowu jakieś towarzystwo.

Istnieje ogromny potencjał poza samym zrozumieniem samej supernowej. Ponieważ obecnie znamy większość masywnych gwiazd we wszechświecie w postaci podwójnych, konieczne są obserwacje ocalałych gwiazd towarzyszących, aby pomóc zrozumieć szczegóły powstawania układów podwójnych, zamiany materiałów i współ- ewolucyjny rozwój. To ekscytujący czas na badanie gwiazd.powiedział Fox.

Zrozumienie cyklu życia masywnych gwiazd jest dla nas szczególnie ważne, ponieważ wszystkie ciężkie pierwiastki wykute są w ich jądrach i poprzez supernowe. Te pierwiastki tworzą znaczną część obserwowalnego Wszechświata, w tym życia, jakie znamy.dodał współautor Alex Filippenko. Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley.
info: HubbleSite

______________________
Spodobał Ci się wpis ? To postaw kawę Postaw mi kawę na buycoffee.to