Gwiazdę, która była co najmniej 10 razy masywniejsza od Słońca i czarną dziurę o podobnej masie łączył układ podwójny. Jednak w miarę jak odległość między nimi zaczęła się zmniejszać, potężna siła grawitacyjna czarnej dziury doprowadziła do zniekształcenia gwiazdy, rozciągając ją i wysysając z niej materię, co doprowadziło do eksplozji. Wybuch miał miejsce około 730 mln lat świetlnych od Ziemi. Wyniki obserwacji zostały opublikowane w „Astrophysical Journal”.
Sztuczna inteligencja pomogła wykryć eksplozję gwiazdy
Zjawisko zostało uznane za jedną z najdziwniejszych eksplozji gwiazd, jakie kiedykolwiek zaobserwowano. Odkrycia dokonał zespół naukowców z Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian oraz Massachusetts Institute of Technology (MIT) w ramach projektu „Young Supernova Experiment”.
Czytaj więcej
Doomerzy, czyli osoby o skrajnie pesymistycznym spojrzeniu na zagrożenia stojące przed ludzkością, ostrzegają przed niebezpieczeństwem, jakie niesi...
Wybuch, nazwany SN2023zkd, został po raz pierwszy zaobserwowany w lipcu 2023 roku przez Zwicky Transient Facility. To zdarzenie zarejestrował nowy algorytm sztucznej inteligencji, zaprojektowany do wykrywania nietypowych eksplozji w czasie rzeczywistym, umożliwiając astronomom natychmiastowe rozpoczęcie obserwacji. Ostatecznie zjawisko udało się uchwycić za pomocą dużej liczby teleskopów, zarówno naziemnych, jak i kosmicznych.
„Nasza analiza pokazuje, że wybuch został wywołany przez katastrofalne spotkanie gwiazdy z towarzyszącą jej czarną dziurą i stanowi jak dotąd najsilniejszy dowód na to, że tak bliskie oddziaływania mogą faktycznie doprowadzić do detonacji gwiazdy” – powiedział Alexander Gagliano, główny autor badania. „Nasz system uczenia maszynowego oznaczył SN2023zkd na miesiące przed jej najbardziej nietypowym zachowaniem, co dało nam wystarczająco dużo czasu na zabezpieczenie kluczowych obserwacji potrzebnych do wyjaśnienia tej niezwykłej eksplozji” – dodał.
Naukowcy uważają, że najbardziej prawdopodobną przyczyną wybuchu było uwięzienie masywnej gwiazdy na niebezpiecznej orbicie wokół czarnej dziury. W miarę utraty energii odległość między tymi obiektami malała, aż do momentu, gdy naprężenia grawitacyjne gwiazdy wywołały supernową. Zespół rozważa również alternatywny scenariusz, który zakłada, że czarna dziura całkowicie rozerwała gwiazdę, zanim ta mogła eksplodować samodzielnie. W tym przypadku czarna dziura wciągnęła szczątki gwiazdy, a emisja supernowej nastąpiła, gdy szczątki zderzyły się z otaczającym ją gazem. W obu scenariuszach pozostaje pojedyncza, jeszcze większa czarna dziura.
Nocne niebo we wrześniu
Nowa era odkryć z pomocą AI
SN2023zkd początkowo wyglądała jak typowa supernowa, z pojedynczym rozbłyskiem. Jednak w miarę obserwacji zaszło coś nieoczekiwanego – ponownie się rozjaśniła. Analiza archiwalnych danych ujawniła jeszcze dziwniejsze zjawisko – okazało się, że układ powoli jaśniał przez ponad cztery lata przed eksplozją, co jest niezwykle rzadkie w przypadku supernowych.
Badania wykazały, że światło eksplozji było kształtowane przez materię, którą gwiazda traciła w ostatnich latach życia. Wczesne rozjaśnienie nastąpiło, gdy fala uderzeniowa supernowej trafiła w rozrzedzony gaz, a drugi, opóźniony szczyt jasności wywołało zderzenie z gęstym, dyskowatym obłokiem materii. Te zjawiska sugerują, że umierająca gwiazda znajdowała się pod ekstremalnym naprężeniem grawitacyjnym, prawdopodobnie ze strony pobliskiego towarzysza, takiego jak czarna dziura.
„Od jakiegoś czasu wiemy, że większość masywnych gwiazd znajduje się w układach podwójnych, ale uchwycenie takiej gwiazdy w trakcie wymiany masy na krótko przed eksplozją jest niezwykle rzadkie” – powiedział Gagliano.
Czytaj więcej
Rozwój AI to nie tylko możliwości, ale także nowe zagrożenia. Mustafa Suleyman, szef działu rozwoju AI w Microsoft, opisuje problem tzw. „pozornej...
Odkrycie astronomów stanowi przedsmak tego, co ma nadejść. W obserwatorium Very C. Rubin w Chile trwają przygotowania do pełnego mapowania nieba co kilka nocy. Nowe, potężne obserwatoria, w połączeniu z systemami sztucznej inteligencji działającymi w czasie rzeczywistym, wkrótce pozwolą astronomom odkryć jeszcze więcej rzadszych i bardziej złożonych eksplozji. Umożliwią również zbadanie, jak masywne gwiazdy żyją i umierają w układach podwójnych.
„Wkraczamy w erę, w której możemy automatycznie rejestrować te rzadkie zjawiska w momencie ich wystąpienia, a nie tuż po ich wystąpieniu” – oświadczył Gagliano. „Oznacza to, że w końcu możemy zacząć łączyć fakty między sposobem życia i śmierci gwiazdy, a to jest niezwykle ekscytujące” - dodał.
