Astronomowie odkryli układ podwójny gwiazd neutronowych. Kiedy się zderzą, powstanie potężna kilonowa
To tak rzadkie zjawisko, że w całej Drodze Mlecznej istnieje może 10 takich układów. W dodatku wyliczenia wskazują, że ten podwójny układ gwiazd ma warunki, by stać się kilonową – ultrapotężną, wytwarzającą złoto kosmiczną eksplozją wywołaną przez zderzające się gwiazdy neutronowe. Kiedy może do tego dojść?
W tym artykule:
Kilonowa wybucha z mocą tysięcy supernowych i rozsiewa w przestrzeni kosmicznej duże ilości metali ciężkich, w tym złota. Podwójny układ gwiazd, który może dać tak potężną eksplozję, został zarejestrowany przez astronomów korzystających z 1,5-metrowego teleskopu SMARTS w Cerro Tololo Inter-American Observatory w Chile. Jest ono częścią prowadzonego przez Narodową Fundację Nauki (NSF) programu badań w zakresie podczerwieni – NOIRLab.
Zderzenia gwiazd neutronowych
– Przez długi czas astronomowie spekulowali na temat dokładnych warunków, które mogą ostatecznie doprowadzić do powstania kilonowej – mówi astronom André-Nicolas Chené z NOIRLab. – Nowe wyniki pokazują, że przynajmniej w niektórych przypadkach bliźniacze gwiazdy neutronowe mogą się łączyć i tworzyć takie zjawisko, gdy jedna z nich powstała bez klasycznego wybuchu supernowej.
Wybuch supernowej to kosmiczna katastrofa na ogromną skalę. Ale można ją przewidzieć – twierdzą naukowcy
Supernową – jeden z najsilniejszych wybuchów we Wszechświecie – można przewidzieć. Jak to zrobić? Zdaniem astronomów z Japonii istnieją znaki zapowiadające eksplozję czerwonego nadolb...
Zderzenia gwiazd neutronowych są rzadkie. Jednak odgrywają ważną rolę w zasiewaniu we Wszechświecie ciężkich pierwiastków, takich jak złoto, platyna i uran. Pierwiastki te nie mogą powstawać wewnątrz jąder gwiazd. Energia potrzebna do gwiezdnej nukleosyntezy pierwiastków cięższych od żelaza jest tak duża, że powstają one tylko w wybuchu supernowych albo właśnie kilonowych.
Jak powstaje kilonowa
Ten niezwykły system podwójny, którego ewolucja doprowadzi do powstania kilonowej, znany jest jako CPD-29 2176 i znajduje się około 11 400 lat świetlnych od Ziemi. Po raz pierwszy został zidentyfikowany dzięki kosmicznemu Obserwatorium Neila Gehrelsa Swift. To satelita NASA wyposażony w trzy teleskopy do badania rozbłysków gamma i monitorowania poświaty w zakresie rentgenowskim i UV w miejscu rozbłysku.
Późniejsze obserwacje za pomocą 1,5-metrowego teleskopu SMARTS pozwoliły astronomom zrozumieć charakterystykę orbitalną i typy gwiazd, które tworzą ten system. Są nimi gwiazda neutronowa i blisko orbitująca masywna gwiazda, która jest w trakcie stawania się supernową.
Zwykle, gdy masywna gwiazda przechodzi w supernową, odrzuca swoją zewnętrzną materię w spektakularnej eksplozji. Pozostałe jądro zapada się w gwiazdę neutronową – ultragęsty obiekt o masie do około 2,4 masy Słońca, upakowany w kulę o średnicy zaledwie 20 kilometrów. Druga z gwiazd układu również zakończy swoje życie jako gwiazda neutronowa, w wyniku czego powstanie układ podwójny gwiazd neutronowych. Te któregoś dnia zderzą się ze sobą, a następnie połączą, tworząc większą gwiazdę neutronową lub czarną dziurę.
Kilonowa powstanie za ponad milion lat
Stworzenie tak niezwykłego systemu jest jednak długim i rzadko zachodzącym procesem. – Wiemy, że Droga Mleczna zawiera co najmniej 100 miliardów gwiazd, a prawdopodobnie setki miliardów więcej. A ten niezwykły system binarny jest tak rzadki, że można śmiało powiedzieć, że pojawia się raz na dziesięć miliardów – twierdzi Chené. – Przed naszymi badaniami oszacowano, że tylko jeden lub dwa takie systemy powinny istnieć w galaktyce spiralnej, takiej jak Droga Mleczna.
Chociaż ten system ma właściwe warunki, aby ostatecznie uformować kilonową, nie będziemy mieli szczęścia przyjrzeć się temu niezwykłemu wydarzeniu. Minie co najmniej milion lat, zanim masywna gwiazda układu podwójnego zakończy swoje życie jako supernowa i pozostawi po sobie drugą gwiazdę neutronową.
Nasza galaktyka jest prawdopodobnie pełna martwych cywilizacji
Według naukowców, większość pozaziemskich cywilizacji, które mogły powstać w naszej galaktyce, zdążyła się do tej pory prawdopodobnie unicestwić.
Ta nowa gwiezdna pozostałość i wcześniej istniejąca gwiazda neutronowa będą musiały stopniowo łączyć się w kosmicznym tańcu, powoli tracąc energię orbitalną. Kiedy w końcu się połączą, wynikająca z tego eksplozja kilonowej wytworzy potężne fale grawitacyjne i pozostawi po sobie dużą ilość ciężkich pierwiastków, w tym srebro i złoto.
Nasz ekspert
Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka
Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.