Pentru prima dată, astronomii au surprins dovezi solide ale unui rar dublu canibalism cosmic – o stea care înghite un obiect compact, cum ar fi o gaură neagră sau o stea cu neutroni. La rândul său, acel obiect a înghițit miezul stelei, făcând-o să explodeze și să lase în urmă doar o gaură neagră.
Primele indicii ale evenimentului înfiorător, descrise în 3 septembrie Ştiinţă, a venit de la Very Large Array (VLA), un radiotelescop format din 27 de vase enorme în deșertul New Mexican de lângă Socorro. În timpul scanărilor de pe cerul nopții efectuate de observator în 2017, o explozie de energie radio la fel de strălucitoare precum cea mai strălucitoare stea care explodează – sau supernova – așa cum este văzută de pe Pământ, a apărut într-o galaxie care formează stele pitice la aproximativ 500 de milioane de ani lumină distanță.
„Ne-am gândit: „Uau, asta este interesant”, spune Dillon Dong, astronom la Caltech.
El și colegii săi au făcut observații ulterioare ale galaxiei folosind VLA și unul dintre telescoapele de la Observatorul WM Keck din Hawaii, care vede în aceeași lumină optică ca și ochii noștri. Telescopul Keck a surprins o ieșire luminoasă de material care curge în toate direcțiile cu 3,2 milioane de kilometri pe oră dintr-o locație centrală, sugerând că acolo a avut loc în trecut o explozie energetică.
Echipa a găsit apoi o sursă de raze X extrem de strălucitoare în datele de arhivă de la telescopul MAXI (Monitor of All Sky X-ray Image), un instrument japonez care se află pe Stația Spațială Internațională. Această explozie de raze X a fost în același loc cu cea radio, dar a fost observată încă din 2014.
Punând laolaltă datele, Dong și colegii săi cred că iată ce s-a întâmplat: cu mult timp în urmă, o pereche binară de stele s-a născut orbitându-se una în jurul celeilalte; unul a murit într-o supernova spectaculoasă și a devenit fie o stea neutronică, fie o gaură neagră. Pe măsură ce gravitația a apropiat cele două obiecte, steaua moartă a intrat de fapt în straturile exterioare ale fratelui său stelar mai mare.
Obiectul compact s-a întors în spirală în interiorul stelei încă în viață timp de sute de ani, în cele din urmă coborând și apoi mâncând miezul partenerului său. În acest timp, steaua mai mare a aruncat cantități uriașe de gaz și praf, formând un înveliș de material în jurul duo-ului.
În centrul stelei vii, forțele gravitaționale și interacțiunile magnetice complexe de la ronțăirea stelei moarte au lansat jeturi enorme de energie – captate ca un fulger cu raze X în 2014 – și au provocat explozia stelei mai mari. Resturile de la detonare s-au izbit cu o viteză colosală în învelișul de material din jur, generând lumină optică și radio.
În timp ce teoreticienii au imaginat anterior un astfel de scenariu, numit o supernovă de colaps a nucleului declanșat de fuziune, aceasta pare să reprezinte prima observație directă a acestui fenomen, spune Dong.
„Au făcut o muncă de detectiv destul de bună folosind aceste observații”, spune Adam Burrows, un astrofizician la Universitatea Princeton care nu a fost implicat în noul studiu. El spune că descoperirile ar trebui să ajute la limitarea timpului unui proces numit evoluție comună a anvelopei, în care o stea devine scufundată în alta. Astfel de etape din viața stelelor sunt relativ scurte în timpul cosmic și greu de observat și de simulat. De cele mai multe ori, partenerul înghițitor moare înainte ca miezul său să fie consumat, ducând la două obiecte compacte, cum ar fi piticele albe, stele neutronice sau găurile negre, care orbitează una în jurul celeilalte.
Etapele finale ale acestor sisteme sunt exact ceea ce observatoare precum Advanced Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory sau LIGO, detectează atunci când captează ondulațiile spațiu-timpului, spune Dong (SN: 8/4/21). Acum că astronomii știu să caute aceste linii multiple de dovezi, el se așteaptă ca ei să găsească mai multe exemple ale acestui fenomen ciudat.