Cette illustration particulière montre une énorme étoile qui va exploser. La poussée a été déclenchée juste après que son amie étoile morte (une étoile à ouverture noire ou étoile à neutrons) ait plongé dans le noyau de l’étoile. Les scientifiques déclarent que la fosse noire ou la superstar à neutrons a percuté l’énorme étoile, puis, parce qu’elle a voyagé vers l’intérieur au cours des siècles, a éjecté la spirale de matériaux de l’environnement de l’étoile (photo entourant l’étoile en particulier). Lorsqu’il a atteint le primaire de l’étoile, le matériau du primaire est rapidement tombé sur le cadavre stellaire, ce qui a conduit au lancement particulier d’un ensemble de jets à presque la vitesse de la douceur. Dans l’interprétation de cet artiste, les jets sont généralement montrés en train de creuser un tunnel avec l’étoile et déclencheront rapidement l’explosion de la supernova. Après quelques années, la supernova particulière traversera la majeure partie de la spirale éjectée particulière, qui s’étend généralement à environ 10 000 fois les dimensions de l’étoile. Cela peut créer la ressource radio transitoire lustrée observée par l’énorme réseau. Crédit : Débarrassez-vous de Carter
La première déclaration d’un tout nouveau type de supernova avait été attendue par les théoriciens mais jamais confirmée auparavant.
En 2017, une source d’ondes radio particulièrement lumineuse et inhabituelle était présente dans les données prises par le Large Array (VLA) Sky Survey, une gestion des tâches qui balaye le ciel nocturne dans des longueurs d’onde stéréo. Maintenant, dirigée par l’étudiant diplômé de Caltech Dillon Jingle (MS ’18), l’équipe d’astronomes a établi que l’éruption radio brillante avait été causée par un trou noir ou célébrité neutronique un crash dans sa star partenaire dans un processus jamais vu auparavant.
« Les étoiles massives augmentent généralement en supernovae si elles manquent de combustible nucléaire », déclare Gregg Hallinan, professeur d’astronomie à Caltech. “Mais dans des cas comme celui-ci, un trou noir envahissant ou une étoile nukleon ungeladenes a trop tôt déclenché l’augmentation de son étoile partenaire. « C’est la première fois qu’une supernova déclenchée par fusion est vérifiée.
Un article sur les résultats a été publié dans le dossier La technologie le 3 septembre 2021.
Éclats lumineux dans l’atmosphère nocturne
La grande équipe de Hallinan recherche des transitoires radio présumés, des causes éphémères d’ondes radio qui s’embraseront vivement et s’éteindront rapidement, comme une allumette allumée dans une pièce sombre. Les transitoires stéréo sont un moyen exceptionnel d’identifier des événements astronomiques rares, par exemple des étoiles massives qui vont exploser et booster les avions énergétiques ou les fusions associées aux étoiles à neutrons.
Dillon Dong, avec une antenne parabolique de 40 mètres dans l’observatoire radio de la région d’Owens de Caltech en arrière-plan.
Alors que Dong passait au crible l’énorme ensemble de données du VLA, il a désigné un moyen extrêmement lumineux pour obtenir des ondes radio dans le levé VLA connu sous le nom de VT 1210+4956. Cette source particulière est liée pour le transitoire stéréo le plus brillant jamais vu d’une supernova.
Jingle a déterminé que l’énergie radio vive était à l’origine une célébrité entourée d’une épaisse et dense couverture de gaz. Cet obus à gaz particulier a été rejeté de la célébrité quelques centaines d’années avant nos jours. VT 1210+4956, le transitoire radio, s’est produit lorsque l’étoile a finalement explosé dans une supernova et que le matériau éjecté de l’explosion a interagi avec l’obus à gaz. Pourtant, l’obus à gaz lui-même et l’échelle de temps sur laquelle il a été largué de l’étoile étaient inhabituels, alors Dong soupçonnait qu’il pourrait y avoir plus à l’histoire de l’explosion.
Deux événements insolites
À la suite de la découverte de Dong, Anna Ho (PhD ’20), étudiante diplômée de Caltech, a suggéré que ce transitoire radio finisse par être comparé à une liste différente d’événements brefs et vivants dans le spectre des rayons X. Certains de ces événements radiographiques ont donc été de courte durée car ils n’avaient été présents dans le ciel particulier que pendant quelques secondes à peine de la période terrestre. En examinant cet autre catalogue particulier, Jingle a découvert une source associée aux rayons X qui descend du même endroit ci-dessus que VT 1210+4956. Grâce à une évaluation minutieuse, Dong a établi que les rayons X et les ondes stéréo provenaient très probablement de la même occasion.
Gregg Hallinan
“Le transitoire Xray était un événement unique – il a signalé que le jet relativiste a été créé au moment de l’énorme augmentation”, explique Jingle. “Et la lueur brillante de la radio a souligné que le matériau de cette explosion s’est ensuite écrasé sur un énorme tore de gaz épais qui avait été projeté de l’étoile des centaines d’années plus tôt. Ces deux activités n’ont jamais été liées l’une à l’autre, et à elles seules elles sont très rares. ”
Un secret résolu
Par conséquent, que s’est-il passé ? Après une modélisation prudente, le groupe a déterminé l’explication la plus probable – un événement qui impliquera certains des mêmes acteurs cosmiques qui sont connus pour générer surf gravitationnel .
Ils spéculeront qu’un vestige compact restant de l’étoile qui a déjà explosé, c’est-à-dire généralement une ouverture noire ou une étoile à neutrons, était en orbite étroite autour d’une étoile. Avec le temps, le trou noir avait commencé à siphonner l’environnement de sa superstar compagne et à l’éjecter dans l’espace, développant le tore associé au gaz. Ce processus a rapproché les deux objets jusqu’à ce que le trou noir plonge vers l’étoile, provoquant l’effondrement de la superstar et son explosion en tant que supernova.
Les rayons X ont été produits par le jet lancé dans le cœur de la célébrité au moment de sa panne. Les ondes radio, en comparaison, ont été produites des années plus tard lorsque l’étoile débordante a atteint le tore d’essence qui avait été éjecté avec l’élément compact inspirateur.
Les astronomes comprennent qu’une étoile massive ainsi qu’un élément compact compagnon peuvent former ce qu’on appelle une orbite stable, où les deux corps se rapprochent de plus en plus en spirale sur une période de temps exceptionnellement longue. Cette méthode forme un système binaire stable pendant des millions à des milliards d’années, mais qui finira par entrer en conflit et émettre le type d’ondes gravitationnelles découvertes par LIGO dans 2015 et 2017 .
Cependant, dans le cas de VT 1210+4956, les deux éléments sont entrés en collision instantanément et de manière catastrophique, ce qui a permis d’observer les explosions associées aux rayons X et aux ondes des stations de radio. Même si des collisions comme celle-ci sont théoriquement prédites, VT 1210+4956 fournit la première preuve concrète que cela se produit.
Arpentage fortuite
L’étude particulière du ciel VLA produit d’énormes quantités de données sur les signaux stéréo du ciel nocturne, mais fouiller dans ces informations pour découvrir un événement brillant et intéressant comme VT 1210 + 4956 est similaire à mettre une aiguille dans une botte de foin. Trouver cette aiguille spécifique, déclare Dong, était, d’une certaine manière, un heureux hasard.
« Nous avons acquis des idées sur ce que nous pourrions trouver dans l’enquête VLA, mais j’étais ouvert à la possibilité de découvrir des choses auxquelles nous ne nous attendions pas », décrit Dong. « Nous avons créé les conditions pour découvrir quelque chose d’intéressant simplement en effectuant des recherches vaguement limitées et ouvertes d’esprit associées à de grands modèles de données, puis en tenant compte de tous les indices contextuels que nous sommes en mesure de rassembler sur les éléments que nous avons trouvés. Dans ce processus, vous vous retrouvez emmené dans différentes directions simplement par différentes explications, et vous laissez simplement le personnage vous dire ce qui est disponible. ”
L’article en question est intitulé « Une source stéréo transitoire compatible avec la supernova de chute du noyau déclenchée par la fusion. » Dillon Dong est l’auteur initial. Outre Hallinan et Ho, les co-auteurs supplémentaires sont Ehud Nakar, Andrew Hughes, Kenta Hotokezaka, Dorrie Myers (PhD ’90), Kishalay De (MS ’18, PHD ’21), Kunal Mooley (PhD ’15), Vikram Ravi, Assaf Horesh, Mansi Kasliwal (MS ’07, PhD ’11), plus Shri Kulkarni. Le financement a été assuré par la National Science Base, la United States-Israel Binational Science Base, le I-Core System du Planning plus Budgeting Committee ainsi que la Israel Science Base, le Conseil canadien d’analyse des sciences naturelles et de l’ingénierie, le Burns Institute for Recherches préliminaires en science sur l’UC Berkeley, la Société japonaise pour le système de promotion de la technologie des scientifiques en début de carrière, l’Observatoire national d’astronomie stéréo et la Fondation Heising-Simons.
