Për herë të parë, astronomët kanë zbuluar një sinjal radio nga shpërthimi masiv i një xhuxhi të bardhë

Kur yjet si dielli ynë vdesin, ata priren të dalin me një pëshpërimë dhe jo me zhurmë – përveç nëse ndodh që të jenë pjesë e një sistemi binar (dy) yjor që mund të shkaktojë një shpërthim supernova.

Tani, për herë të parë, astronomët kanë parë nënshkrimin radio të një ngjarjeje të tillë në një galaktikë më shumë se 400 milionë vite dritë larg. Zbulimi, i publikuar më 17 maj në Nature, përmban të dhëna tërheqëse se si duhet të ketë qenë ylli shoqërues.

Ndërsa yjeve deri në tetë herë më të rëndë se dielli ynë fillojnë të mbarojnë karburantin bërthamor në thelbin e tyre, ata fryjnë shtresat e tyre të jashtme. Ky proces krijon retë shumëngjyrëshe të gazit të njohura në mënyrë mashtruese si mjegullnajat planetare dhe lë pas një bërthamë të nxehtë të dendur e kompakte të njohur si një xhuxh i bardhë.

Dielli ynë do t’i nënshtrohet këtij tranzicioni pas 5 miliardë vjetësh ose më shumë, pastaj ngadalë ftohet dhe zbehet. Megjithatë, nëse një xhuxh i bardhë shton disi peshë, një mekanizëm vetë-shkatërrues fillon kur bëhet më i rëndë se rreth 1.4 herë masa e diellit tonë. Shpërthimi i mëpasshëm termonuklear shkatërron yllin në një lloj shpërthimi të veçantë të quajtur supernova e tipit Ia.

Por nga do të vinte masa shtesë për të nxitur një zhurmë të tillë?

Dikur mendonim se mund të ishte gaz që po hiqej nga një yll shoqërues më i madh në një orbitë të ngushtë. Por yjet priren të jenë ngrënës të çrregullt, duke derdhur gaz kudo. Një shpërthim supernova do të tronditte çdo gaz të derdhur dhe do ta bënte atë të shkëlqejë në gjatësi vale të radios. Megjithatë, pavarësisht dekadave të kërkimit, asnjë supernova e re e tipit Ia nuk është zbuluar ndonjëherë me radioteleskopë.

Në vend të kësaj, ne filluam të mendojmë se supernova e tipit Ia duhet të jetë çifte xhuxhësh të bardhë që rrotullohen brenda dhe bashkohen së bashku në një mënyrë relativisht të pastër, duke mos lënë gaz që të godasë – dhe asnjë sinjal radio.

Supernova 2020eyj u zbulua nga një teleskop në Hawai’i më 23 mars 2020. Për shtatë javët e para ose më shumë, ajo u soll pothuajse në të njëjtën mënyrë si çdo supernova tjetër e tipit Ia.

Por për pesë muajt e ardhshëm, ajo pushoi së zbehuri në shkëlqim. Përafërsisht në të njëjtën kohë, ai filloi të shfaqte karakteristika që tregonin gaz që ishte jashtëzakonisht i pasur me helium. Filluam të dyshonim se Supernova 2020eyj i përkiste një nënklase të rrallë të supernovës së tipit Ia, në të cilën vala e shpërthimit, duke lëvizur me më shumë se 10,000 kilometra në sekondë, fshin gazin që mund të ishte hequr vetëm nga shtresat e jashtme të një ylli shoqërues të mbijetuar.

Për t’u përpjekur të konfirmojmë paragjykimin tonë, vendosëm të testonim nëse kishte gaz të mjaftueshëm duke u tronditur për të prodhuar një sinjal radio. Meqenëse supernova është shumë larg veriut për të vëzhguar me teleskopë si grupi kompakt i teleskopëve të Australisë pranë Narrabrit, ne përdorëm një grup radioteleskopësh të shpërndarë në të gjithë Mbretërinë e Bashkuar për të vëzhguar supernovën rreth 20 muaj pas shpërthimit.

Për habinë tonë të madhe, ne patëm zbulimin e parë të qartë të një supernove “foshnjore” të tipit Ia në gjatësi vale radio, e konfirmuar nga një vëzhgim i dytë rreth pesë muaj më vonë. A mund të jetë kjo “armë duhanpirëse” që jo të gjitha supernova e tipit Ia shkaktohen nga bashkimi i dy xhuxhëve të bardhë?

Një nga vetitë më të jashtëzakonshme të supernovës së tipit Ia është se të gjitha duket se arrijnë pothuajse të njëjtin shkëlqim maksimal. Kjo është në përputhje me faktin se të gjithë ata kanë arritur një masë të ngjashme kritike përpara se të shpërthyen.

Vetë ky atribut i lejoi astronomit Brian Schmidt dhe kolegëve të arrinin në përfundimin e tyre fitues të çmimit Nobel në fund të viteve 1990: se zgjerimi i universit që nga Big Bengu nuk po ngadalësohet nën gravitetin (siç e kishin pritur të gjithë), por po përshpejtohet për shkak të efekteve. të asaj që ne tani e quajmë energji të errët.

Pra, supernova e tipit Ia janë objekte të rëndësishme kozmike, dhe fakti që ne ende nuk e dimë saktësisht se si dhe kur ndodhin këto shpërthime yjore, ose çfarë i bën ato kaq të qëndrueshme, ka qenë një shqetësim për astronomët.

Në veçanti, nëse çiftet e xhuxhëve të bardhë të bashkuar mund të shkojnë në masë totale deri në pothuajse trefishin e masës së diellit tonë, pse duhet të lëshojnë të gjithë rreth të njëjtën sasi energjie?

Hipoteza jonë (dhe konfirmimi radiofonik) se Supernova 2020eyj ndodhi kur mjaft gaz helium u hoq nga ylli shoqërues dhe në sipërfaqen e xhuxhit të bardhë për ta shtyrë atë pak mbi kufirin e masës, ofron një shpjegim të natyrshëm për këtë qëndrueshmëri.

Pyetja tani është pse ne nuk e kemi parë këtë sinjal radio më parë në ndonjë supernova tjetër të tipit Ia. Ndoshta u përpoqëm t’i zbulonim shumë shpejt pas shpërthimit dhe u dorëzuam shumë lehtë. Ose ndoshta jo të gjithë yjet shoqërues janë aq të pasur me helium dhe të jashtëzakonshëm në heqjen e shtresave të tyre të jashtme të gazta.

Por siç ka treguar studimi ynë, durimi dhe këmbëngulja ndonjëherë shpërblehen në mënyra që nuk e prisnim kurrë, duke na lejuar të dëgjojmë pëshpëritjet që vdesin të një ylli të largët.