Astronomowie mogli zaobserwować bezprecedensowe wydarzenie kosmiczne: gwiazdę eksplodującą w dwóch odrębnych fazach, najpierw jako supernowa, a następnie jako kilonowa. Odkrycie, którego dokonał zespół z California Institute of Technology (Caltech) po analizie danych z fal grawitacyjnych zarejestrowanych w sierpniu 2025 roku, sugeruje, że takie hybrydowe zdarzenia są możliwe, chociaż niezwykle rzadkie.
Czym są supernowe i kilonowe?
Supernowe powstają, gdy masywne gwiazdy zapadają się pod wpływem własnej grawitacji, często pozostawiając gwiazdy neutronowe. Eksplozje te są energiczne, ale stosunkowo dobrze zbadane.
Wręcz przeciwnie, Kilonova są znacznie bardziej destrukcyjne. Są efektem połączenia dwóch gwiazd neutronowych – niezwykle gęstych pozostałości po zapadających się gwiazdach. Te fuzje generują wykrywalne fale grawitacyjne, zmarszczki w czasoprzestrzeni, a także tworzą ciężkie pierwiastki, takie jak złoto. Pierwsza potwierdzona kilonowa, GW170817, była przełomowym wydarzeniem w astrofizyce.
Anomalia: AT2025ulz
Nowo zaobserwowane wydarzenie, oznaczone jako AT2025ulz i położone 1,3 miliarda lat świetlnych od nas, początkowo przypominało GW170817. Jej wczesny blask wskazywał na powstawanie ciężkich pierwiastków, co odpowiada kilonowej. Jednakże, w przeciwieństwie do poprzednich obserwacji, AT2025ulz wzmocniła się ponownie po początkowym zaniknięciu i obecnie wykazuje w swoim widmie wodór – to raczej oznaka supernowej niż kilonowej.
Sekwencja ta sugeruje, że to samo zdarzenie wybuchowe spowodowało oba zjawiska. Zespół teoretyzuje, że supernowa wyrzuciła dwie gwiazdy neutronowe, które następnie zderzyły się i połączyły wewnątrz rozszerzającego się gruzu, generując fale grawitacyjne, a następnie sygnał kilonowej.
Dlaczego to ma znaczenie: rzadka fizyka w działaniu
Odkrycie ma istotne konsekwencje:
- Niezwykłe masy gwiazd neutronowych: Zderzenie wydaje się obejmować co najmniej jedną gwiazdę neutronową o mniejszej masie niż normalnie, co stawia pod znakiem zapytania obecne modele ewolucji gwiazd. Tworzenie się takich gwiazd neutronowych o małej masie jest teoretycznie trudne i wymaga albo rozpadu podczas początkowej supernowej, albo fragmentacji w zapadającym się dysku gwiazdy.
- Ukryte Kilonowe: Jeśli kilonowe mogą wystąpić w supernowych, wiele podobnych zdarzeń można błędnie zidentyfikować jako standardowe supernowe. Oznacza to, że rzeczywista częstotliwość kilonowych może być znacznie wyższa, niż wcześniej sądzono.
- Produkcja nowych pierwiastków: Zdarzenia hybrydowe, takie jak AT2025ulz, mogą znacząco przyczynić się do kosmicznej obfitości ciężkich pierwiastków, ponieważ powstają one zarówno w procesie supernowej, jak i kilonowej.
Tajemnica pozostaje
Dokładny mechanizm stojący za AT2025ulz pozostaje niepotwierdzony, ale podkreśla, jak niewiele wciąż wiemy na temat ekstremalnych wydarzeń kosmicznych. Przyszłe obserwacje będą miały kluczowe znaczenie dla potwierdzenia, czy jest to prawdziwa „super kilonowa”, czy też wyjątkowa kombinacja okoliczności.
Jak podsumowuje astronom Mansi Kasliwal: „Przyszłe zdarzenia kilonowe mogą nie wyglądać jak GW170817 i można je pomylić z supernowymi”.
To odkrycie podkreśla, że Wszechświat w dalszym ciągu zaskakuje, podważając nasze obecne modele i zachęcając do dalszych badań.
