Η πρώτη έκρηξη «υπερκιλόνοβα» στην ιστορία;
Αστρονόμοι παρατήρησαν μια διπλή κοσμική έκρηξη που πιστεύουν ότι ήταν η πρώτη «σουπερκιλόνοβα» στην ιστορία.
Οι εκρήξεις σουπερνόβα αποτελούν μέρος του τρόπου με τον οποίο το σύμπαν δημιουργεί την ύλη, αλλά δεν είναι οι μόνες κοσμικές εκρήξεις που διαμορφώνουν αυτό από το οποίο είμαστε φτιαγμένοι.
Όταν ένα τεράστιο αστέρι ξεμείνει από καύσιμα, τερματίζει τη ζωή του ως σουπερνόβα. Ο πυρήνας του αστεριού καταρρέει, τα εξωτερικά του στρώματα εκρήγνυνται προς τα έξω και η έκρηξη διασκορπίζει βαριά στοιχεία όπως άνθρακα και σίδηρο στο διάστημα.
Υπάρχει επίσης ένα δεύτερο, πολύ πιο σπάνιο είδος έκρηξης. Σε μια κιλονόβα, δύο αστέρες νετρονίων συγκρούονται και παράγουν ακόμη βαρύτερα στοιχεία, συμπεριλαμβανομένου του χρυσού και του ουρανίου.
Με την πάροδο του χρόνου, αυτά τα υλικά γίνονται μέρος νέων αστεριών, βραχωδών πλανητών και όλων όσων σχηματίζονται μετά από αυτά.
Πιθανή «σουπερκιλόνοβα»
Για χρόνια, οι αστρονόμοι είχαν μόνο ένα καθαρό, απόλυτα άψογο παράδειγμα κιλονόβα : το GW170817 το 2017. Αυτό το γεγονός ήταν ξεχωριστό επειδή εμφανίστηκε με δύο τρόπους ταυτόχρονα.
Βαρυτικά κύματα διέσχισαν τον χωροχρόνο και το φως από την έκρηξη φώτισε τηλεσκόπια σε όλο τον κόσμο. Ήταν μια κοσμική έκρηξη που επέτρεψε στους επιστήμονες να συνδέσουν τους κυματισμούς και την λάμψη με την ίδια σύγκρουση.
Τώρα υπάρχει μια πιθανή δεύτερη περίπτωση. Έχει ένα όνομα που ακούγεται σαν πινακίδα κυκλοφορίας: AT2025ulz. Και είναι ακατάστατο.
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι δεν συνέβη μόνο του, επειδή μπορεί να είχε εμπλακεί με έναν σουπερνόβα που εξερράγη λίγες ώρες νωρίτερα και εκτόξευσε συντρίμμια που αργότερα παρενέβησαν.
Τα βαρυτικά κύματα προκαλούν συναγερμό
Στις 18 Αυγούστου 2025, το Παρατηρητήριο Βαρυτικών Κυμάτων με Συμβολόμετρο Λέιζερ ( LIGO ) στη Λουιζιάνα και την Ουάσινγκτον, μαζί με τον ανιχνευτή Virgo στην Ιταλία, κατέγραψαν ένα νέο σήμα βαρυτικών κυμάτων.
Μέσα σε λίγα λεπτά, η συνεργασία έστειλε μια ειδοποίηση με μια κατά προσέγγιση τοποθεσία στον ουρανό και μια βασική λεπτομέρεια: η συγχώνευση φαινόταν σαν να περιλάμβανε δύο αντικείμενα και τουλάχιστον ένα από αυτά φαινόταν ασυνήθιστα μικρό.
«Ενώ δεν ήταν τόσο αξιόπιστη όσο ορισμένες από τις ειδοποιήσεις μας, αυτό τράβηξε γρήγορα την προσοχή μας ως μια δυνητικά πολύ ενδιαφέρουσα υποψήφια εκδήλωση», δήλωσε ο David Reitze, εκτελεστικός διευθυντής του LIGO και καθηγητής έρευνας στο Caltech .
«Συνεχίζουμε να αναλύουμε τα δεδομένα και είναι σαφές ότι τουλάχιστον ένα από τα συγκρουόμενα αντικείμενα έχει μικρότερη μάζα από ένα τυπικό αστέρι νετρονίων».
Λίγες ώρες μετά την ειδοποίηση, η κάμερα Zwicky Transient Facility , μια κάμερα έρευνας στο Αστεροσκοπείο Palomar, εντόπισε ένα κόκκινο αντικείμενο που σβήνει γρήγορα, περίπου 1,3 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά.
Αρχικά ονομάστηκε ZTF25abjmnps και αργότερα μετονομάστηκε σε AT2025ulz από τον Διακομιστή Μεταβατικών Ονομάτων της Διεθνούς Αστρονομικής Ένωσης.
Supernova, kilonova, ή superkilonova
Στην αρχή, το AT2025ulz συμπεριφέρθηκε με τρόπο που έκανε τους αστρονόμους να κάθονται ίσια. Το φως του έσβησε γρήγορα και έλαμψε κόκκινο, μια εμφάνιση που ταίριαζε με αυτήν που είδαν τα τηλεσκόπια στο GW170817.
Στα κιλόνοβα, τα φρεσκοσχηματισμένα βαριά στοιχεία παράγουν την κόκκινη λάμψη. Αυτά τα άτομα έχουν πολλά επίπεδα ενέργειας ηλεκτρονίων, γεγονός που τα καθιστά ικανά να μπλοκάρουν το μπλε φως ενώ επιτρέπουν την διέλευση του κόκκινου φωτός.
«Στην αρχή, για περίπου τρεις ημέρες, η έκρηξη έμοιαζε ακριβώς με την πρώτη κιλονόβα του 2017», δήλωσε ο Μάνσι Κασλιβάλ, καθηγητής αστρονομίας και διευθυντής του Αστεροσκοπείου Πάλομαρ του Caltech .
«Όλοι προσπαθούσαν εντατικά να το παρατηρήσουν και να το αναλύσουν, αλλά μετά άρχισε να μοιάζει περισσότερο με σουπερνόβα και ορισμένοι αστρονόμοι έχασαν το ενδιαφέρον τους. Όχι εμείς».
Μέρες αργότερα, η ιστορία άλλαξε. Το AT2025ulz άρχισε να φωτίζει ξανά. Μετατοπίστηκε προς το μπλε φως και έδειξε υδρογόνο στα φάσματά του, τα οποία είναι κλασικά σημάδια ενός σουπερνόβα, συγκεκριμένα ενός σουπερνόβα με κατάρρευση πυρήνα με απογυμνωμένο περίβλημα.
Αυτό δημιούργησε ένα πρόβλημα: οι σουπερνόβα σε μακρινούς γαλαξίες συνήθως δεν αναμένεται να παράγουν βαρυτικά κύματα αρκετά ισχυρά για να τα ανιχνεύσουν τα LIGO και Virgo, ενώ οι συγχωνεύσεις αστέρων νετρονίων αναμένεται να το κάνουν.
Δημιουργώντας την υπόθεση Superkilonova
Ο Kasliwal και οι συνάδελφοί του ανέφεραν τα ευρήματά τους σε ένα περιοδικό και πρότειναν ότι το συμβάν αντιπροσωπεύει κάτι που δεν έχει ξαναδεί: μια υπερκιλόνοβα, μια κιλόνοβα που συνδέεται με μια σουπερνόβα.
Το σημαντικό στοιχείο είναι ότι ο AT2025ulz δεν ταίριαζε απόλυτα σε κανένα από τα δύο κουτιά. Δεν συμπεριφέρθηκε όπως ο GW170817 για πολύ, αλλά ούτε έμοιαζε με έναν συνηθισμένο σουπερνόβα.
Τα δεδομένα των βαρυτικών κυμάτων έχουν επίσης σημασία εδώ. Τα αστέρια νετρονίων είναι τα κατάρρευστα υπολείμματα τεράστιων άστρων που εκρήγνυνται ως σουπερνόβα. Είναι απίστευτα πυκνά και συνήθως έχουν μάζες μεταξύ περίπου 1,2 και τρεις φορές τη μάζα του Ήλιου.
Τα αστέρια νετρονίων έχουν επίσης μικρό μέγεθος, περίπου το πλάτος μιας μεγάλης πόλης, περίπου 15,5 μίλια σε διάμετρο. Αλλά σε αυτό το νέο σήμα, τουλάχιστον ένα αντικείμενο φάνηκε να έχει μικρότερη μάζα από τον Ήλιο, το οποίο θα βρισκόταν εκτός αυτού που συνήθως βλέπουν οι αστρονόμοι.
Οι ιδέες αυτού του καλλιτέχνη δείχνουν ένα υποθετικό συμβάν γνωστό ως υπερκιλόνοβα. Ένα τεράστιο αστέρι εκρήγνυται σε μια σουπερνόβα (αριστερά), η οποία παράγει στοιχεία όπως άνθρακα και σίδηρο. Στη συνέχεια, γεννιούνται δύο άστρα νετρονίων (μέση). Τα άστρα νετρονίων ενώνονται σπειροειδώς, στέλνοντας βαρυτικά κύματα που διαπερνούν το σύμπαν, πριν συγχωνευθούν σε μια εντυπωσιακή κιλόνοβα (δεξιά). Από: Caltech.
Σύνδεση σουπερνόβα και συγχώνευσης
Οι κύριες ιδέες για το πώς θα μπορούσε να συμβεί αυτό ξεκινούν με ένα ταχέως περιστρεφόμενο αστέρι που μετατρέπεται σε σουπερνόβα. Σε μια προτεινόμενη διαδρομή, το νεογέννητο αντικείμενο διασπάται σε δύο μικροσκοπικά αστέρια νετρονίων μέσω σχάσης.
Σε μια άλλη περίπτωση, που ονομάζεται κατακερματισμός, σχηματίζεται ένας δίσκος υλικού γύρω από το καταρρέον αστέρι και οι συστάδες σε αυτόν τον δίσκο συγκεντρώνονται σε ένα μικρό αστέρι νετρονίων.
Ο Μπράιαν Μέτζγκερ του Πανεπιστημίου Κολούμπια , ένας από τους συγγραφείς της μελέτης, υποστήριξε ότι δύο νεοσχηματισμένα αστέρια νετρονίων όπως αυτό θα μπορούσαν να κινηθούν σπειροειδώς γρήγορα και να συγχωνευθούν, παράγοντας τόσο μια σκηνή που συνδέεται με κιλόνοβα όσο και μια σκηνή που συνδέεται με σουπερνόβα και κρύβει μέρος της δράσης.
«Ο μόνος τρόπος με τον οποίο οι θεωρητικοί έχουν καταλήξει για τη γέννηση υποηλιακών αστέρων νετρονίων είναι κατά τη διάρκεια της κατάρρευσης ενός πολύ γρήγορα περιστρεφόμενου αστέρα», δήλωσε ο Metzger.
«Εάν αυτά τα «απαγορευμένα» αστέρια ζευγαρώσουν και συγχωνευθούν εκπέμποντας βαρυτικά κύματα, είναι πιθανό ένα τέτοιο γεγονός να συνοδεύεται από μια σουπερνόβα αντί να θεωρείται ως μια γυμνή κιλονόβα.»
Σε αυτήν την εικόνα, η σουπερνόβα συμβαίνει πρώτη, και στη συνέχεια τα δύο «μωρά» αστέρια νετρονίων συγχωνεύονται λίγο αργότερα, με την κιλονόβα να ξεκινά με κόκκινο χρώμα, ταιριάζοντας με αυτό που είδε νωρίς το ZTF.
Στη συνέχεια, τα προηγούμενα συντρίμμια ενός σουπερνόβα θα μπορούσαν να εμποδίσουν τη θέα, κάνοντας το συμβάν να μοιάζει περισσότερο με ένα τυπικό σουπερνόβα με την πάροδο του χρόνου.
Τι θα αναζητήσουν στη συνέχεια οι αστρονόμοι
Ακόμα και με όλα αυτά, η ομάδα λέει ότι τα στοιχεία δεν είναι αρκετά ισχυρά για να κλείσουν την υπόθεση. Ο πιο καθαρός τρόπος να προχωρήσουμε είναι απλός στην ιδέα και δύσκολος στην πράξη: να βρούμε περισσότερα γεγονότα σαν κι αυτό.
Ο μόνος τρόπος για να δοκιμαστεί η θεωρία των σουπερκιλονόβων είναι να βρεθούν περισσότερα. Σύμφωνα με τον Kasliwal, τα μελλοντικά συμβάντα κιλονόβων μπορεί να μην μοιάζουν με το GW170817 και μπορεί να εκληφθούν λανθασμένα ως υπερκαινοφανείς.
Διπλή Κοσμική Έκρηξη.Το κινούμενο σχέδιο αυτού του καλλιτέχνη δείχνει ένα υποθετικό συμβάν γνωστό ως υπερκιλόνοβα.Από Caltech/K. Miller and R. Hurt (IPAC).
«Μπορούμε να αναζητήσουμε νέες δυνατότητες σε δεδομένα όπως αυτό από το ZTF, καθώς και από το Αστεροσκοπείο Vera Rubin, και σε επερχόμενα έργα όπως το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Nancy Roman της NASA, το UVEX της NASA, το Deep Synoptic Array-2000 του Caltech και το Κρυοσκόπιο του Caltech στην Ανταρκτική», δήλωσε ο Kasliwal.
«Δεν γνωρίζουμε με βεβαιότητα ότι βρήκαμε μια σουπερκιλόνοβα, αλλά παρόλα αυτά το γεγονός είναι αποκαλυπτικό».
Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα earth.com
περισσότερα,
https://www.earth.com/news/double-cosmic-explosion-may-be-first-ever-confirmed-superkilonova/