Kao prvo, konačno imamo direktne opservacijske dokaze o zvezdanom procesu koji proizvodi neutronske zvezde i crne rupe.
Iz supernove koja je eksplodirala u obližnjoj galaksiji, astronomi su posmatrali pojavu nečega sa obeležjima tako kompaktnih objekata. Nije jasno koja vrsta, neutronska zvezda ili crna rupa, ali nalaz konačno potvrđuje da kolaps jezgra masivnih zvezda proizvodi najgušće objekte u Univerzumu, u spektakularnoj eksploziji zvezdanog materijala.
Smatra se da su crne rupe i neutronske zvezde zvezdane mase rezultat sličnih procesa.
Pred kraj svog životnog veka, zvezda ostaje bez goriva potrebnog da održi fuziju, proces koji je održava da gori. Postoji pomalo komplikovana serija događaja, ali na kraju, zvezda će izbaciti svoj spoljašnji materijal; jezgro, koje više nije podržano spoljnim pritiskom fuzije, kolabira pod gravitacijom da bi postalo super-gust objekat (za većinu zvezda, ionako).
Priroda tog objekta zavisi od njegove mase. Zvezde manje od osam Sunaca proizvode belog patuljka, eventualnu predviđenu sudbinu samog Sunca.
Ako je zvezda prekursor bila između oko 8 i 30 puta veća od mase Sunca, jezgro se kolabira u neutronsku zvezdu do oko 2,3 solarne mase.
A najmasovnije zvezde, preko 30 solarnih masa, postaju crne rupe zvezdane mase.
Naše razumevanje ovog procesa je, međutim, u velikoj meri zasnovano na posmatranju posledica. Na primer, neutronske zvezde u Mlečnom putu koje sijaju iznutra od ostataka eksplozije supernove u kojoj su rođene, kao što je čuveni Pulsar Rakova (dole) ili Vela Pulsar (pulsar je vrsta neutronske zvezde).
Vekovima nismo videli supernovu u Mlečnom putu. A čak i da jesmo, možda ne bismo mogli da vidimo šta je ostalo. Najbliža supernova u poslednje vreme, zvezda koju smo videli kako eksplodira u Velikom Magelanovom oblaku 1987. godine, ima toliko prašine u centru da ne možemo da vidimo ostatak jezgra za koji se pretpostavlja da je unutra. Nema veze sa izazovima posmatranja rezultata supernove udaljene milionima svetlosnih godina.
Ili smo bar tako mislili. Supernova SN 2022jli prvi put je primećena prošle godine, eksplodirajući u spiralnoj galaksiji zvanoj NGC 157, udaljenoj samo 75 miliona svetlosnih godina. Pošto je tako malo što znamo o ovom procesu, naučnici su odmah bili prikovani, okrenuvši teleskope ka NGC 157 da bi posmatrali kako se supernova svetli, dostiže vrhunac i bledi u danima, nedeljama i mesecima koji su usledili.
Ovo je obično glatki proces, što rezultira bledećom svetlosnom krivom koja je prilično ravna linija.
Ali SN 2022jli je uradio nešto zaista čudno. Nakon svog vrhunca, nije bledeo ravnomerno, već sa periodičnom promenom osvetljenosti. Svakih 12,4 dana tokom 200 dana koliko su je naučnici pratili, supernova je svetlila da bi postepeno potamnila.
„Ovo je prvi put“, napisao je tim na čelu sa astrofizičarom Tomasom Murom sa Kvins univerziteta u Belfastu u radu objavljenom prošle godine, „da su ponovljene periodične oscilacije, tokom mnogih ciklusa, otkrivene u svetlosnoj krivoj supernove“.
Sada je drugi tim koji predvodi astrofizičar Ping Čen sa Vajcmanovog instituta za nauku u Izraelu shvatio zašto.
Većina zvezda, smatraju astronomi, nisu usamljenici, već imaju zvezde pratilje. Zvezda SN 2022jli je verovatno imala i binarnog pratioca – onu koja je preživela supernovu i ostala u orbiti sa sada eksplodiranim objektom.
Čen i njegove kolege pronašli su rafale gama zračenja i kretanje vodonika na mestu gde se dogodila supernova. Njihova analiza je otkrila da su promene u sjaju verovatno uzrokovane interakcijom između ostatka SN 2022jli i zvezde pratioca. Kada je SN 2022jli izbacio svoj spoljašnji materijal, naduvao je prateću zvezdu vodonikom.
Nakon eksplozije, orbita dva objekta donosi ostatak kompaktnog jezgra kroz napuhanu atmosferu pratioca, gde guta gomilu vodonika. Kako ovaj vodonik pada na ostatak, on se zagreva, izazivajući sjaj.
Istraživači ne znaju da li je objekat crna rupa ili neutronska zvezda. Ali oni su uvereni da je to jedan od njih. To znači da je SN 2022jli prva supernova iz koje su astronomi mogli da posmatraju, u realnom vremenu, pojavu kompaktnog objekta.
To je kulminacija decenija posmatranja, analize i teorije. Od ove tačke, naše razumevanje crnih rupa i neutronskih zvezda može samo da postane jače.
„Naše istraživanje je poput rešavanja zagonetke prikupljanjem svih mogućih dokaza“, kaže Čen. „Svi ovi delovi koji se poređaju vode do istine.“
Istraživanje je objavljeno u časopisu Priroda.
