Кога масивните ѕвезди доаѓаат до крајот на нивниот живот тие, под дејство на сопствената гравитација, колабираат толку брзо што уследува насилна експлозија позната како супернова. Астрономите веруваат дека она што останува по величествената експлозија е ултрагусто јадро или компактен остаток на ѕвездата. Во зависност од тоа колку е масивна ѕвездата, компактниот остаток може да биде или неутронска ѕвезда (објект со извонредна густина) или црна дупка (објект од којшто ништо, дури ни светлината, не може да избега).

Астрономите и претходно имаа многу показатели кои укажуваа на развојот на оваа серија од настани, како пронаоѓањето на неутронска ѕвезда во маглината Рак, гасен облак што зад себе го оставила ѕвезда која експлодирала пред речиси илјада години. Но, тие никогаш порано не виделе како овој процес се случува во реално време, што значи дека директните докази од супернова што зад себе оставила компактен остаток биле недостапни.

Уметничка визија за последиците од експлозијата на супернова што ја набљудуваа двата астрономски тима од ЕСО

Но, во мај 2022 година, на истражувачите им се посреќи. Јужноафриканскиот аматерски астроном Берто Монард ја откри суперновата SN 2022jli во спиралниот крак на блиската галаксија NGC 157, оддалечена 75 милиони светлосни години од нас. Два одделни тима тргнаа да ги проучуваат последиците од оваа експлозија и открија дека се случува нешто уникатно.

Имено, по експлозијата, осветленоста на повеќето супернова експлозии бледнее со текот на времето, при што  астрономите гледаат мазен, постепен пад на „светлосната крива“ од експлозијата. Но, однесувањето на SN 2022jli било мошне чудно: намалувањето на целокупната осветленост не била толку “глатка”, туку таа осцилирала во периода од приближно 12 дена од посветла кон побледа.

Според астрономите ваквото однесување може да се објасни со присуство на повеќе од една ѕвезда во системот SN 2022jli. Всушност, не е невообичаено масивните ѕвезди да бидат во орбита со придружна ѕвезда како дел од бинарен систем, а ѕвездата од којашто произлезе SN 2022jli не е исклучок. Она што е невообичаено кај овој систем е тоа што се чини дека придружната ѕвезда ја преживеала насилната смрт на својот партнер и сега двата објекта, и компактниот остаток и придружникот, веројатно продолжиле да кружат еден околу друг.

Податоците собрани од тимот кој вршел набљудувања со телескопот NTT на Eвропската јужна опсерваторија (ЕСO), сместен во пустината Атакама во Чиле, не овозможувале точно да се утврди како интеракцијата помеѓу двата објекта ги предизвикува варијациите во светлосната крива. Но, вториот тим имал дополнителни набљудувања. Тие ги пронашле истите редовни флуктуации во видливата осветленост (сјај) на системот, но забележале и периодични движења на водородниот гас и изблици од гама зраци во системот. Нивните набљудувања биле правени со повеќе инструменти, и терестријални и поставени во вселената, меѓу кои и X-shooter на телескопот VLT на ЕСО, исто така лоциран во Чиле.

Приказ на процесот со кој масивна ѕвезда во бинарен систем станува супернова. Оваа серија на настани се случи во суперновата SN 2022jli, а истражувачите ја открија со набљудувања направени со телескопите VLT и NTT телескоп на Европската јужна опсерваторија

По обединување на сите податоци, двата тима воглавно се согласуваат дека развојот на настаните бил следен: кога придружната ѕвезда реагирала со материјалот исфрлен за време на експлозијата на суперновата, нејзината атмосфера богата со водород се подула повеќе од вообичаеното. Потоа, како што компактниот објект останат по експлозијата двежејќи се во орбитата поминувал низ атмосферата на придружникот, тој крадел дел од водородниот гас, формирајќи врел диск од материја околу себе. При ова периодично крадење на материјата, или акреција, се ослободувала голема количина на енергија што во набљудувањата се регистрирало како периодична промена во сјајот. Иако тимовите не можеле директно да ја набљудуваат светлината што доаѓа од самиот компактен објект, тие заклучиле дека ова “крадење” на енергијата може да се должи само на неутронска ѕвезда која засега е невидлива, или можеби црна дупка, која привлекува материја од надуената атмосфера на придружната ѕвезда.

Иако присуството на црна дупка или неутронска ѕвезда е потврдено, овој загадочен систем крие уште многу тајни, вклучувајќи ја и точната природа на компактниот објект или каков крај би можел да го чека овој бинарен систем. Телескопите од следната генерација како Extremely Large Telescope на ЕСО, кој треба да започне со работа кон крајот на оваа деценија, ќе им овозможи на астрономите да го набљудуваат овој уникатен систем во невидени детали, што се очекува дека ќе помогне во расветлување на дел од загатките.