Astronomen onderzoeken AT2025ulz als kandidaat voor de eerste 'Super-Kilonova'

De astronomische gemeenschap richt haar aandacht momenteel op het fenomeen AT2025ulz. Dit wordt beschouwd als een mogelijke eerste waarneming van een 'superkilonova'. Dit theoretische verschijnsel combineert twee catastrofale gebeurtenissen: de explosie van een supernova en de daaropvolgende kilonova. De gebeurtenis werd geregistreerd op 18 augustus 2025. De initiële interesse werd gewekt door signaal S250818k, dat werd opgevangen door de zwaartekrachtgolfobservatoria LIGO en Virgo.

Dit zwaartekrachtsignaal wees op de samensmelting van compacte objecten. Wat de wetenschappers verraste, was dat de massa van ten minste één van deze objecten onverwacht laag bleek te zijn. Dit leidde tot de hypothese dat het hier mogelijk ging om de fusie van twee neutronensterren met een sub-zonnemassa. Het was een signaal dat de boeken in zou gaan.

Slechts enkele uren na de detectie van de zwaartekrachtgolven, ontdekte de Zwicky Transient Facility (ZTF) bij het Palomar Observatorium een snel vervagende rode gloed. Deze gloed bevond zich op een afstand van ongeveer 1,3 miljard lichtjaar van de Aarde. Aanvankelijk leek deze lichtrespons sterk op de kilonova GW170817, die in 2017 bevestigd werd als de bron van de creatie van zware elementen, zoals goud. Echter, de verdere ontwikkeling van AT2025ulz vertoonde een afwijkend patroon: het object werd helderder en verschoof naar het blauwe deel van het spectrum. Dit gedrag is kenmerkend voor een supernova, specifiek een supernova met een 'stripped-envelope core-collapse' (een ster die zijn buitenste lagen heeft verloren voor de ineenstorting).

Mansi Kasliwal van het California Institute of Technology (Caltech), die het onderzoek leidde dat gepubliceerd werd in The Astrophysical Journal Letters, benadrukte dat de opeenvolging van gebeurtenissen – eerst de manifestatie van een kilonova, gevolgd door een supernova – de introductie van de term 'superkilonova' rechtvaardigt. Een theoretisch team, waartoe ook Brian Metzger van Columbia University behoort, heeft een alternatieve hypothese. Zij veronderstellen dat de gebeurtenis begon met een supernova-explosie die twee nieuw gevormde, ongebruikelijk kleine neutronensterren voortbracht. Deze twee sub-zonnemassa neutronensterren zouden vervolgens vrijwel onmiddellijk gefuseerd kunnen zijn, wat de initiële rode gloed van de kilonova veroorzaakte. Deze gloed zou deels gemaskeerd zijn geweest door de uitdijende puinresten van de eerdere supernova.

David Reitze, directeur van het LIGO Laboratorium, onderstreepte het cruciale belang van de massadata. Deze data bevestigen dat minstens één van de botsende objecten een massa heeft die lager is dan wat typisch is voor een neutronenster. Theoretici speculeren dat sub-zonnemassa neutronensterren kunnen ontstaan door de deling van een extreem snel roterende ster, of door de fragmentatie van de omringende materie tijdens de ineenstorting. Hoewel AT2025ulz een zeer sterke kandidaat is, benadrukken de onderzoekers dat de superkilonova-theorie nog niet definitief bewezen is; het is nog wat voorbarig om de vlag te hijsen.

Voor een definitieve verificatie van de status van dit hybride event en om de frequentie ervan vast te stellen, zijn toekomstige waarnemingen noodzakelijk. De aankomende vijfde observatieronde (O5 run) van LIGO/Virgo zal hierin een sleutelrol spelen, in combinatie met de data die verzameld zal worden door de Vera C. Rubin Observatorium. Dit aardgebonden observatorium, gelegen op de berg Cerro Pachón in Chili, beschikt over een 8,36-meter telescoop en is ontworpen om de hemel grootschalig te scannen met een herhalingstijd van slechts drie nachten gedurende tien jaar. Een succesvolle bevestiging of ontkrachting van het superkilonova-model door zulke krachtige instrumenten als het Rubin Observatorium zal een nieuw hoofdstuk openen in ons begrip van de evolutie van de meest massieve sterren en de nucleosyntheseprocessen in het heelal.