by Během pátrání po zdroji jedné z nejjasnějších a nejsilnějších explozí ve vesmíru astronomové objevili nový chaotický způsob, jak hvězdy umírat.
Jasný záblesk gama paprsků byl poprvé detekován observatoří NASA Neil Gehrels Swift Observatory 19. října 2019. Exploze trvala něco málo přes minutu – což je považováno za dlouhé, jako každý záblesk gama záření nebo GRB, který trvá déle než dvě sekundy. .
Většina GRB byla vysledována ke kolapsu hvězd s hmotností nejméně 10násobku hmotnosti našeho Slunce nebo ke sloučení neutronových hvězd – hustých zbytků, které po sobě zanechala exploze velkých hvězd.
Ale výbuch z října 2019, pojmenovaný GRB 191019A, přišel z jiného zdroje a odhalil typ hvězdné smrti, který byl teoretizován, ale nikdy nebyl pozorován.
Astronomové se domnívají, že k výbuchu došlo, když se hvězdy nebo možná zbytky hvězd srazily v hustě osídleném prostředí poblíž supermasivní černé díry ve středu starověké galaxie. Studie podrobně popisující zjištění byla zveřejněna ve čtvrtek v časopise Nature Astronomy.
“Na každých sto událostí, které zapadají do tradičního schématu klasifikace gama záblesků, je alespoň jeden podivín, který nás hodí za smyčku,” řekl spoluautor studie Wen-fai Fong, profesor fyziky a astronomie Weinberg z Northwestern University. Vysoká škola umění a věd, v prohlášení. “Nicméně, právě tito excentrici nám nejvíce vypovídají o velkolepé rozmanitosti explozí, kterých je vesmír schopen.”
jak hvězdy umírají
V průběhu času astronomové pozorovali to, co klasifikovali jako tři hlavní způsoby, jak mohou hvězdy zemřít na základě jejich hmotnosti. Hvězdy s nižší hmotností, jako je naše Slunce, při stárnutí ztrácejí své vnější vrstvy a nakonec se stávají mrtvými bílými trpaslíky.
Masivní hvězdy prohoří hořlavé prvky v jejich jádru a roztříští se při explozích zvaných supernovy. Tyto prudké a destruktivní výbuchy mohou zanechat husté zbytky jako neutronové hvězdy nebo vést k vytvoření černých děr.
Třetí forma zániku hvězd nastává, když neutronové hvězdy nebo černé díry začnou obíhají kolem sebe v binárním systému a přibližují se k sobě, dokud se nesrazí a explodují. Ale astronomové možná budou muset přidat čtvrtý scénář do seznamu.
“Naše výsledky ukazují, že hvězdy mohou zmizet v některých nejhustších oblastech vesmíru, kde mohou být přivedeny ke srážce,” uvedl v prohlášení hlavní autor studie Andrew Levan, profesor astrofyziky na Radboud University v nizozemském Nijmegenu. . “Je vzrušující pochopit, jak hvězdy umírají, a odpovědět na další otázky, například jaké neočekávané zdroje mohou vytvořit gravitační vlny, které bychom mohli na Zemi detekovat.”
Gravitační vlny neboli vlnění v časoprostoru, které poprvé předpověděl Albert Einstein a původně detekované v roce 2016, se mohou objevit, když se neutronové hvězdy nebo černé díry srazí.
Proč starověké galaxie mohly skrývat smrt hvězd
Během pátrání po původu gama záblesku astronomové použili dalekohled Gemini South umístěný v Chile k pozorování dosvitu kosmické exploze. Jejich pozorování ukázala na místo méně než 100 světelných let od jádra starověké galaxie.
Ale výmluvné známky supernovy chyběly.
“Nepřítomnost supernovy doprovázející dlouhou GRB 191019A nám říká, že tento výbuch není typickým kolapsem masivní hvězdy,” uvedla v prohlášení spoluautorka studie Jillian Rastinejad, doktorandka severozápadní astronomie. “Umístění GRB 191019A, zasazeného do jádra hostitelské galaxie, představuje předpovězenou, ale dosud neprokázanou teorii o tom, jak by se mohly tvořit zdroje vyzařující gravitační vlny.”
Starověké galaxie, které mohou být miliardy let staré, nejsou centry aktivní tvorby hvězd. Ale ve svém jádru jsou tyto starší galaxie plné hvězd a pozůstatků, jako jsou bílí trpaslíci, černé díry a neutronové hvězdy. Ve srovnání s mladšími, typičtějšími galaxiemi mohou starověké galaxie mít ve svých jádrech až milion hvězd nebo ještě hustěji.
Astronomové se domnívali, že je pravděpodobné, že by v těchto hustých oblastech mohlo dojít ke srážkám hvězd, zvláště tak blízko silné gravitační síle supermasivní černé díry ve středu galaxie. Vědci to přirovnávají k demoličnímu derby, kde gravitační vliv černé díry může poslat hvězdy přibližující se v různých směrech a nakonec se srazí v kataklyzmatických explozích.
Ale neměli žádné důkazy o dlouhých gama záblescích ze starověkých galaxií – až dosud.
Jestliže chaotické prostředí ve středu starověkých galaxií může vést ke srážkám hvězd, které uvolňují jasné a silné gama paprsky, proč je astronomové neviděli dříve?
Vědci se domnívají, že centra těchto starověkých galaxií jsou pokryta obrovským množstvím plynu a prachu, které by mohly zakrýt gama záblesk. To by znamenalo, že akce 2019 byla výjimkou.
“Ačkoli je tato událost první svého druhu, která byla objevena, je možné, že existují další skryté velkým množstvím prachu v blízkosti jejich galaxií,” řekl Fong, který je také členem mezioborového průzkumu Center d. a astrofyzikální výzkum na Northwestern. “Vskutku, pokud tato dlouhotrvající událost vznikla sloučením kompaktních objektů, přispívá to k rostoucí populaci GRB, která se vzpírá našim tradičním klasifikacím.”
Pro více novinek a newsletterů na CNN si vytvořte účet na CNN.com
