Αμοιβαίος κανιβαλισμός μεταξύ άστρου και μαύρης τρύπας

… προκαλεί μια νέου τύπου έκρηξη σουπερνόβα

Καλλιτεχνική αναπαράσταση του αμοιβαίου κανιβαλισμού σε δυαδικό σύστημα, ενός άστρου και του νεκρού συνοδού του (μαύρη τρύπα ή αστέρα νετρονίων)

Για πρώτη φορά, οι αστρονόμοι κατέγραψαν στοιχεία που αναδεικνύουν έναν σπάνιο αμοιβαίο κοσμικό κανιβαλισμό – άστρο καταπίνει ένα συμπαγές αντικείμενο που μπορεί να είναι μια μαύρη τρύπα ή ένας αστέρας νετρονίων. Στην συνέχεια το συμπαγές αντικείμενο ανταποδίδει καταβροχθίζοντας τον πυρήνα του άστρου, προκαλώντας έτσι την πρόωρη έκρηξή του ως σουπερνόβα. Για να απομείνει τελικά μόνο μια μαύρη τρύπα.

Οι πρώτες παρατηρησιακές ενδείξεις για ένα τέτοιο κατακλυσμιαίο γεγονός, περιγράφονται στο τεύχος της 3ης Σεπτεμβρίου του περιοδικού Science [A transient radio source consistent with a merger-triggered core collapse supernova], και προήλθαν από το ραδιοτηλεσκόπιο Πολύ Μεγάλη Συστοιχία (VLA), που συνίσταται από μια διάταξη 27 κεραιών στο Νέο Μεξικό των ΗΠΑ.

Κατά τη διάρκεια των σάρωσης του νυχτερινού ουρανού από το VLA το 2017, καταγράφηκε μια ισχυρή έκρηξη ραδιοκυμάτων σε ένα νάνο γαλαξία όπου σχηματίζονται άστρα, σε απόσταση περίπου 500 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη. Παράλληλα, οι αστρονόμοι του τηλεσκοπίου W.M. Keck στη Χαβάη παρατήρησαν μια φωτεινή εκροή ύλης να εκτοξεύεται προς όλες τις κατευθύνσεις με ταχύτητα 3,2 εκατομμύρια χιλιόμετρα ανά ώρα από μια κεντρική θέση, υποδεικνύοντας ότι μια έκρηξη είχε συμβεί εκεί στο παρελθόν.

Στη συνέχεια, εντοπίστηκε μια εξαιρετικά φωτεινή πηγή ακτίνων Χ σε παλαιότερα δεδομένα από το τηλεσκόπιο MAXI (Monitor of All Sky X-ray Image), ένα ιαπωνικό όργανο που βρίσκεται στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Αυτή η έκρηξη ακτίνων Χ προέρχονταν από την ίδια θέση με την ραδιοφωνική έκρηξη, αλλά είχε παρατηρηθεί το 2014.

Συγκεντρώνοντας και εξετάζοντας όλα τα δεδομένα μαζί, οι ερευνητές Dong et al κατέληξαν στο εξής αστρονομικό σενάριο: Στο παρελθόν, δημιουργήθηκε ένα δυαδικό ζεύγος άστρων σε τροχιά το ένα γύρω από το άλλο. Στη συνέχεια ένα από τα δύο ολοκλήρωσε την ζωή του με μία θεαματική έκρηξη σουπερνόβα, καταλήγοντας σε έναν αστέρα νετρονίων ή μια μαύρη τρύπα. Καθώς η βαρύτητα έφερνε τα δύο αντικείμενα πιο κοντά, το νεκρό άστρο εισήλθε στα εξωτερικά στρώματα του μεγαλύτερου αστρικού αδελφού του.

Το συμπαγές αντικείμενο περιφερόταν σπειροειδώς στο εσωτερικό του άστρου για εκατοντάδες χρόνια, για να φτάσει τελικά στον πυρήνα του, τον οποίο άρχισε να καταβροχθίζει. Κατά την διάρκεια αυτής της περιόδου, το μεγαλύτερο άστρο απέβαλλε τεράστιες ποσότητες αερίου και σκόνης, σχηματίζοντας ένα κέλυφος υλικού γύρω από το δυαδικό σύστημα.

Στο κέντρο του ζωντανού άστρου, οι βαρυτικές δυνάμεις και οι περίπλοκες μαγνητικές αλληλεπιδράσεις με το νεκρό άστρο εκτόξευσαν τεράστιους πίδακες ενέργειας – που καταγράφηκαν ως εκλάμψεις ακτίνων Χ το 2014 – καθώς προκάλεσαν την έκρηξη του μεγαλύτερου άστρου. Τα συντρίμμια από την έκρηξη συγκρούστηκαν με τεράστια ταχύτητα το περιβάλλον κέλυφος του υλικού, δημιουργώντας ισχυρή εκπομπή οπτικής και ραδιοφωνικής ακτινοβολίας.

Σύμφωνα με τον Dong, φαίνεται πως πρόκειται για την πρώτη άμεση παρατήρηση του φαινομένου όπου πυροδοτείται η κατάρρευση πυρήνα σουπερνόβα εξαιτίας της συγχώνευσης τεράστιου άστρου με τον συμπαγή σύντροφό του, το οποίο οι θεωρητικοί είχαν μελετήσει στο παρελθόν.

Ο Adam Burrows, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο του Princeton υποστηρίζει ότι τα ευρήματα της εν λόγω εργασίας θα βοηθήσουν να καθοριστεί ο χρόνος μιας διαδικασίας που ονομάζεται κοινή εξέλιξη περιβάλλουσας, όπου ένα άστρο βυθίζεται μέσα σε άλλο. Τέτοια στάδια στη ζωή των άστρων είναι βραχύβια σε σχέση με τον κοσμικό χρόνο και είναι δύσκολο να παρατηρηθούν και να προσομοιωθούν. Τις περισσότερες φορές, ο σύντροφος που καταβροχθίζει πεθαίνει πριν καταναλωθεί ο πυρήνας του, οδηγώντας σε δύο συμπαγή αντικείμενα – λευκούς νάνους, αστέρες νετρονίων ή μαύρες τρύπες- που περιφέρονται το ένα γύρω από το άλλο.

Τα τελευταία στάδια αυτών των συστημάτων είναι ακριβώς σαν αυτά που καταγράφουν παρατηρητήρια βαρυτικών κυμάτων όπως το LIGO. Τώρα που οι αστρονόμοι γνωρίζουν τι ακριβώς πρέπει να αναζητούν, αναμένεται να βρεθούν περισσότερα παραδείγματα αυτού του παράξενου φαινομένου.

πηγή: https://www.sciencenews.org/article/astronomy-star-swallow-black-hole-supernova-cosmology



Κατηγορίες:ΑΣΤΡΟΦΥΣΙΚΗ, ΜΑΥΡΕΣ ΤΡΥΠΕΣ, ΡΑΔΙΟΑΣΤΡΟΝΟΜΙΑ, ΣΟΥΠΕΡΝΟΒΑ

Ετικέτες: ,

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Google

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Σύνδεση με %s

Ο ιστότοπος χρησιμοποιεί το Akismet για την εξάλειψη των ανεπιθύμητων σχολίων. Μάθετε πως επεξεργάζονται τα δεδομένα των σχολίων σας.

Αρέσει σε %d bloggers: