Para astronom menemukan bahwa sebagian besar ledakan supernova bercahaya bersinar dalam sinar-X

Anggota lain dari ledakan supernova kelas “sapi” baru telah ditemukan – yang paling terang terlihat dalam sinar-X hingga saat ini. Peristiwa baru, dijuluki AT2020mrf, adalah yang kelima yang sejauh ini ditemukan milik supernova kelas Sapi. Grup ini dinamai supernova pertama yang ditemukan di kelas ini, AT2018cow, yang namanya dibuat secara acak untuk mengeja kata “sapi”.

Apa yang ada di balik ledakan bintang yang tidak biasa ini? Bukti baru menunjukkan lubang hitam aktif atau bintang neutron.

Ketika sebuah bintang masif meledak, ia meninggalkan lubang hitam atau sisa bintang mati yang disebut bintang neutron. Sisa-sisa bintang ini biasanya relatif tidak aktif dan tertutup material yang dikeluarkan dalam ledakan. Namun menurut Yuhan Yao (MS ’20), a lulus Di Caltech, remaja seperti sapi di intinya memiliki tubuh terkompresi yang sangat energik, sebagian besar terbuka yang memancarkan emisi sinar-X berenergi tinggi. Yao hampir mempresentasikan temuan baru pada pertemuan ke-239 American Astronomical Society.

“Kita bisa melihat di lubuk hati ledakan ini untuk menyaksikan secara langsung kelahiran lubang hitam dan bintang neutron,” katanya, mencatat bahwa supernova tidak tercakup dalam materi.

Peristiwa sapi pertama, Sapi AT2018, mengejutkan para astronom ketika ditemukan pada 2018: ledakan bintang 10 kali lebih terang di cahaya tampak dari supernova khas dan memudar lebih cepat. Itu juga mengeluarkan sejumlah besar sinar-X yang sangat bervariasi, membuat para astronom percaya bahwa mereka secara langsung menyaksikan kelahiran lubang hitam atau bintang neutron untuk pertama kalinya.

Faktor pembeda lainnya untuk sapi adalah mereka menyingkirkan tumpukan balok sebelum meledak, dan menyalakan balok itu nanti, setelah ledakan. Kapan bintang Mereka meledak, menghasilkan gelombang kejut yang diperkirakan menembus bahan yang sudah ada sebelumnya, menyebabkan mereka bersinar dalam cahaya panjang gelombang radio dan milimeter.

AT2020mrf adalah yang pertama ditemukan dalam sinar-X daripada cahaya optik. Yao dan rekan-rekannya mendeteksi peristiwa tersebut pada Juli 2020 menggunakan data sinar-X dari teleskop Spektrum-Roentgen-Gamma (SRG) Rusia-Jerman. Mereka memeriksa pengamatan yang diambil dalam cahaya optik oleh Zwicky Transit Facility (ZTF), yang beroperasi dari Observatorium Palomar Caltech, dan menemukan bahwa ZTF juga telah mengamati peristiwa tersebut.

Data SRG mengungkapkan bahwa ledakan ini awalnya mencerahkan 20 kali lebih banyak cahaya sinar-X daripada peristiwa Sapi asli. Data yang diambil satu tahun kemudian oleh Chandra X-Ray Observatory NASA menunjukkan bahwa Ledakan Tidak hanya itu masih mendesis tetapi bersinar dengan cahaya sinar-X 200 kali lebih banyak daripada yang terdeteksi dari peristiwa Sapi asli selama jangka waktu yang sama.

“Ketika saya melihat data Chandra, saya awalnya tidak percaya dengan analisisnya,” kata Yao. “Saya menjalankan ulang analisis beberapa kali. Ini adalah supernova sapi paling terang yang terlihat sejauh ini dalam sinar-X.”

Para astronom mengatakan “penggerak pusat” di dalam puing-puing supernova pastilah pembangkit tenaga radiasi sinar-X yang intens dan terus-menerus.

“Sejumlah besar pelepasan energi dan variasi cepat sinar-X yang terlihat di AT2020mrf memberikan bukti kuat bahwa sifat penggerak pusat adalah lubang hitam hiperaktif atau bintang neutron yang berputar cepat yang disebut magnetar,” kata Yao. “Dalam peristiwa seperti sapi, kami masih tidak tahu mengapa penggerak pusat begitu aktif, tetapi kemungkinan ada hubungannya dengan jenis bintang progenitor yang berbeda dari ledakan normal.”

Karena peristiwa ini tidak persis sama dengan empat peristiwa mirip sapi lainnya, Yao mengatakan kelas supernova baru ini lebih beragam dari yang diperkirakan semula. “Menemukan lebih banyak anggota kelas ini akan membantu kami mempersempit kekuatan mereka,” katanya.

Kajian berjudul “X-ray and High Speed ​​​​Blue Transient Optical Radio AT2020mrf: Implications for a Emerging Class of Engine-Driven Massive Starbursts” dipresentasikan kepada Jurnal Astrofisika.