Astronomii au observat un fenomen care ar putea fi considerat „explozia cosmica perfecta”, o manifestare colosala si perfect sferica declansata de fuziunea dintre doua ramasite stelare foarte dense, denumite stele neutronice, cu putin timp înainte ca acea entitate combinata sa intre în colaps si sa formeze o gaura neagra, informeaza Reuters.
Miercuri, oamenii de stiinta au descris pentru prima data contururile acestui tip de explozie, denumita „kilonova”, care are loc la fuziunea unor stele neutronice. Acea minge de foc, formata din materie luminoasa care s-a extins rapid, a depasit cu mult asteptarile lor.
Cele doua stele neutronice, a caror masa combinata era de circa 2,7 ori mai mare decât masa Soarelui, au orbitat una în jurul celeilalte timp de miliarde de ani înainte sa se ciocneasca la viteze foarte mari si sa explodeze. Fenomenul s-a petrecut în galaxia NGC 4993, situata la 140 de milioane -150 de milioane de ani-lumina de Terra în directia constelatiei Hidra. Un an-lumina reprezinta distanta parcursa de lumina într-un an calendaristic (9,5 trilioane de kilometri).
Existenta exploziilor de tip „kilonova” a fost propusa de astronomi în 1974 si confirmata în 2013, însa ceea ce cautau sa observe oamenii de stiinta reprezenta un fenomen necunoscut pâna la explozia detectata în 2017, care a fost studiata intens dupa aceea.
„Este o explozie perfecta din mai multe puncte de vedere. Este frumoasa, atât estetic, prin simplitatea formei sale, cât si prin importanta fizicii sale”, a declarat astrofizicianul Albert Sneppen de la Cosmic Dawn Center din Copenhaga, coordonatorul acestui studiu publicat în revista Nature.
„Estetic, culorile emise de kilonova arata literalmente ca un soare – cu exceptia faptului ca ea este, bineînteles, de câteva sute de milioane de ori mai mare la nivelul suprafetei. Din punctul de vedere al fizicii, aceasta explozie sferica contine acele extraordinare procese fizice aflate în centrul unei astfel de fuziuni”, a adaugat el.
Astronomii se asteptau ca explozia sa arate probabil ca un disc aplatizat – ca un fel de clatita luminoasa si uriasa, din care sa se scurga un jet de material cosmic.
„Sincer, acum trebuie sa ne întoarcem la plansa de calcul în urma unei astfel de descoperiri”, a declarat un coautor al studiului, Darach Watson, astrofizician la Cosmic Dawn Center.
„Data fiind natura extrema a conditiilor fizice – mult mai extreme decât într-o explozie nucleara, de exemplu, cu densitati mai mari ale nucleului atomic, temperaturi de miliarde de grade si câmpuri magnetice suficient de puternice pentru a distorsiona formele atomilor – aici ar putea fi vorba despre o fizica fundamentala pe care nu o întelegem deocamdata”, a adaugat el.
Kilonova a fost studiata folosind celebrul Very Large Telescope (VLT) de la Observatorul European Austral din Chile.
Cele doua stele neutronice si-au început vietile ca doua stele masive obisnuite dintr-un sistem binar. Fiecare a explodat si a colapsat dupa ce a ramas fara combustibil intern, lasând în urma un nucleu mic si dens cu diametrul de circa 20 de kilometri, dar cu o masa mai mare decât cea a Soarelui.
Gradual, ele s-au apropiat tot mai mult, orbitând cu viteze mari una în jurul celeilalte. Fiecare dintre ele a fost atrasa si respinsa în ultimele secunde care au precedat fuziunea, datorita fortei exercitate de câmpul gravitational al celeilalte. Nucleele lor s-au ciocnit cu o viteza de aproximativ 25- din viteza luminii, creând cel mai intens câmp magnetic din Univers. Explozia a eliberat o luminozitate echivalenta cu cea emisa de 1 miliard de stele timp de câteva zile.
Pentru scurt timp, au format o singura stea neutronica masiva, care a intrat apoi în colaps si a format o gaura neagra, un obiect cosmic înca si mai dens si cu o gravitatie atât de puternica, încât nici macar razele de lumina nu pot sa evadeze daca ajung în interiorul sau.
Între timp, învelisurile externe ale stelelor neutronice s-au extins în spatiu si au format filamente lungi, iar materialele lor componente au zburat prin spatiu. În timpul procesului, densitatile si temperaturile au fost atât de extreme, încât elemente chimice grele au fost create, inclusiv aur, platina, arsen, uraniu si iod.
Oamenii de stiinta au formulat câteva ipoteze pentru a explica forma sferica a acestei explozii, inclusiv energia eliberata de uriasul câmp magnetic al stelei neutronice singulare si de scurta durata sau rolul jucat de enigmaticele particule neutrino. AGERPRES