Po raz pierwszy astronomowie zdobyli solidne dowody na rzadki podwójny kosmiczny kanibalizm – gwiazdę połykającą zwarty obiekt, taki jak czarna dziura lub gwiazda neutronowa. Z kolei ten obiekt pochłonął jądro gwiazdy, powodując jego eksplozję i pozostawienie jedynie czarnej dziury.
Pierwsze wzmianki o tym makabrycznym wydarzeniu, opisanym w Science z 3 września, pochodziły z Very Large Array (VLA), radioteleskopu składającego się z 27 ogromnych czasz na pustyni w Nowym Meksyku w pobliżu Socorro. Podczas skanów nocnego nieba przez obserwatorium w 2017 roku, wybuch energii radiowej tak jasny jak najjaśniejsza eksplodująca gwiazda – lub supernowa – widziany z Ziemi, pojawił się w galaktyce karłowatej tworzącej gwiazdy około 500 milionów lat świetlnych od nas.
„Pomyśleliśmy:„ Wow, to jest interesujące ”- mówi Dillon Dong, astronom z Caltech.
On i jego koledzy przeprowadzili dalsze obserwacje galaktyki za pomocą VLA i jednego z teleskopów w W.M. Obserwatorium Kecka na Hawajach, które widzi w tym samym świetle optycznym, co nasze oczy. Teleskop Kecka wychwycił świetlisty wypływ materii wyrzucający się we wszystkich kierunkach z prędkością 3,2 miliona kilometrów na godzinę z centralnej lokalizacji, co sugeruje, że w przeszłości miała tam miejsce energetyczna eksplozja.
Następnie zespół znalazł niezwykle jasne źródło promieniowania rentgenowskiego w archiwalnych danych z teleskopu Monitor of All Sky X-ray Image (MAXI), japońskiego instrumentu znajdującego się na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Ten rozbłysk rentgenowski był w tym samym miejscu, co radiowy, ale zaobserwowano go już w 2014 roku.
Łącząc dane razem, Dong i jego koledzy uważają, że stało się tak: dawno temu narodziła się podwójna para gwiazd krążących wokół siebie; jedna zginęła w spektakularnej supernowej i stała się albo gwiazdą neutronową, albo czarną dziurą. Gdy grawitacja zbliżyła oba obiekty do siebie, martwa gwiazda faktycznie weszła w zewnętrzne warstwy swojego większego gwiezdnego brata.
Zwarty obiekt krążył po spirali wewnątrz wciąż żywej gwiazdy przez setki lat, ostatecznie schodząc do jądra partnera, a następnie pożerając go. W tym czasie większa gwiazda zrzuciła ogromne ilości gazu i pyłu, tworząc otoczkę materii wokół duetu.
W centrum żywej gwiazdy siły grawitacyjne i złożone interakcje magnetyczne z przeżuwania martwej gwiazdy wystrzeliły ogromne strumienie energii – wychwycone jako błysk promieniowania rentgenowskiego w 2014 r. – a także spowodowały eksplozję większej gwiazdy. Gruz z detonacji uderzył z ogromną prędkością w otaczającą powłokę materiału, generując światło optyczne i radiowe.
Chociaż teoretycy wcześniej przewidywali taki scenariusz, nazwany supernową zapadania się jądra wywołaną połączeniem, wydaje się, że jest to pierwsza bezpośrednia obserwacja tego zjawiska, mówi Dong.
„Wykonali całkiem niezłą pracę detektywistyczną, wykorzystując te obserwacje” – mówi Adam Burrows, astrofizyk z Princeton University, który nie był zaangażowany w nowe badania. Twierdzi, że odkrycia powinny pomóc ograniczyć czas procesu zwanego wspólną ewolucją otoczki, w którym jedna gwiazda zanurza się w drugiej. Takie etapy życia gwiazd są stosunkowo krótkotrwałe w kosmicznym czasie i trudne zarówno do zaobserwowania, jak i symulacji. Przez większość czasu pochłaniający się partner umiera, zanim jego jądro zostanie skonsumowane, co prowadzi do powstania dwóch zwartych obiektów, takich jak białe karły, gwiazdy neutronowe lub czarne dziury krążące wokół siebie.
Dong mówi, że końcowe etapy tych systemów są dokładnie tym, co wykrywają obserwatoria, takie jak LIGO (Advanced Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) podczas przechwytywania fal czasoprzestrzeni. Teraz, gdy astronomowie wiedzą, jak szukać tych wielu linii dowodów, oczekuje, że znajdą więcej przykładów tego dziwnego zjawiska.
