Het is moeilijk om de enorme leegte van de ruimte te begrijpen. Vooral wanneer we vreemde handtekeningen detecteren, zoals lichtgevende explosies die niet zo helder zijn en niet zo lang als traditionele supernovae, die hun oorsprong vinden in de onpeilbare leegte.
Maar een team van astronomen begint nu deze zogenaamde calciumrijke transiënten te begrijpen, vaak de eenzaamste supernova van het universum genoemd, in de veronderstelling dat ze worden veroorzaakt door botsingen tussen witte dwergsterren en neutronensterren - die beide zijn gegooid uit hun melkwegstelsel.
'Een van de gekste aspecten is dat ze op ongebruikelijke plaatsen lijken te exploderen. Als je bijvoorbeeld naar een sterrenstelsel kijkt, verwacht je dat eventuele explosies ongeveer in lijn zijn met het onderliggende licht dat je van dat sterrenstelsel ziet, want daar zijn de sterren ”, zegt hoofdauteur Joseph Lyman van de University of Warwick in een pers vrijlating. "Een groot deel hiervan explodeert echter op grote afstanden van hun sterrenstelsels, waar het aantal stelsystemen minuscuul is."
Het team vermoedde dat er heel zwakke dwergstelsels zouden kunnen zijn die zich onder de detectielimiet verbergen, maar ze vonden niets met onze beste telescopen, namelijk de Very Large Telescope in Chili en de Hubble Space Telescope.
'Dus de vraag wordt: hoe zijn die daar gekomen?' dacht Lyman na. Ongeveer een derde van deze gebeurtenissen vindt plaats op minstens 65 duizend lichtjaar afstand van een potentieel gaststelsel.
We hebben tientallen zogenaamde hypervelocity-sterren ontdekt - enkele sterren die uit hun eigen sterrenstelsel ontsnappen en snel door de intergalactische ruimte reizen - en zelfs één op hol geslagen bolhoop. De natuur heeft duidelijk een manier om systemen uit een heel sterrenstelsel te schoppen, waarschijnlijk door een interactie met het superzware zwarte gat op de loer in het centrum van dat sterrenstelsel.
Het is dus levensvatbaar dat de bron van deze supernovae voor het eerst uit zijn gaststelsel werd geschopt. Maar de tweede puzzel vroeg zich af welk type systeem zo'n vreemde explosie had kunnen veroorzaken.
Eerdere studies hebben aangetoond dat calcium tot de helft van het materiaal bevat dat bij deze transiënten wordt weggegooid, vergeleken met slechts een kleine fractie bij normale supernova's. Het bleef onduidelijk hoe zo'n calciumrijk systeem te verklaren.
Dus vergeleek het onderzoeksteam hun gegevens met gammastraaluitbarstingen van korte duur, die ook op afgelegen locaties zouden exploderen zonder dat een toevallig sterrenstelsel werd gedetecteerd. We denken dat deze raadselachtige uitbarstingen optreden wanneer twee neutronensterren botsen, of wanneer een neutronenster in een zwart gat overgaat.
Helaas ontdekte het onderzoeksteam dat als een neutronenster zou botsen met een witte dwerg, de explosie niet alleen voldoende energie zou opleveren om de lage helderheid van de calciumrijke transiënten te genereren, maar ook calciumrijk materiaal zou opleveren.
"Wat we daarom voorstellen is dat dit systemen zijn die uit hun melkwegstelsel zijn verwijderd", zei Lyman. 'Een goede kandidaat in dit scenario is een witte dwerg en een neutronenster in een binair systeem. De neutronenster wordt gevormd wanneer een massieve ster supernova wordt. Het mechanisme van de supernova-explosie zorgt ervoor dat de neutronenster wordt 'geschopt' tot zeer hoge snelheden (100 s km / s). Dit systeem met hoge snelheid kan dan uit zijn melkweg ontsnappen en als het binaire systeem de schop overleeft, zullen de witte dwerg en de neutronenster samensmelten en de explosieve overgang veroorzaken. '
Elke fusie moet ook hoogenergetische gammastraaluitbarstingen opleveren, wat verdere observaties van nieuwe voorbeelden motiveert.
De paper is vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society en is online beschikbaar.
