Astronomowie badają AT2025ulz: kandydat na pierwszą „superkilonową”

Środowisko astronomiczne z wielkim zainteresowaniem przygląda się zdarzeniu oznaczonym jako AT2025ulz. Jest ono rozważane jako potencjalnie pierwszy zaobserwowany przykład zjawiska nazwanego „superkilonową”. Teoretycznie, superkilonowa to połączenie dwóch potężnych procesów kosmicznych: wybuchu supernowej oraz następującej po nim kilonowej. Wydarzenie to zostało zarejestrowane 18 sierpnia 2025 roku, a początkowy impuls do badań dał sygnał S250818k, odebrany przez obserwatoria fal grawitacyjnych LIGO i Virgo.

Sygnał ten sugerował kolizję obiektów zwartych. Co ciekawe, masa przynajmniej jednego z nich okazała się zaskakująco niska. To spostrzeżenie skłoniło naukowców do hipotezy o zderzeniu dwóch gwiazd neutronowych o masie sub-słonecznej. Początkowo, dane te wskazywały na nietypowy scenariusz formowania się ciężkich pierwiastków.

Zaledwie kilka godzin po detekcji fal grawitacyjnych, Zwicky Transient Facility (ZTF) działające w Obserwatorium Palomar zarejestrowało szybko zanikające czerwone światło. Obiekt ten znajdował się w odległości około 1,3 miliarda lat świetlnych od Ziemi. Początkowo, ten optyczny ślad przypominał kilonową GW170817, która w 2017 roku została potwierdzona jako źródło powstawania pierwiastków ciężkich, takich jak złoto. Jednak ewolucja AT2025ulz wykazała zachowanie wykraczające poza schemat: obiekt zaczął jaśnieć i przesuwać się w kierunku spektrum niebieskiego. To zachowanie jest charakterystyczne dla supernowej – gwiazdy zapadającej się w wyniku kolapsu, której otoczka została wcześniej odrzucona (tzw. supernowa typu stripped-envelope core-collapse).

Mansi Kasliwal z California Institute of Technology (Caltech), która kierowała zespołem badawczym, którego wyniki opublikowano w The Astrophysical Journal Letters, podkreśliła znaczenie tej sekwencji zdarzeń. Stwierdziła, że obserwacja najpierw sygnału kilonowej, a następnie supernowej, uzasadnia wprowadzenie terminu „superkilonowa”. Grupa teoretyczna, do której należy między innymi Brian Metzger z Uniwersytetu Columbia, wysuwa hipotezę, że całe zdarzenie rozpoczęło się od eksplozji supernowej, która wygenerowała dwie nowo powstałe, nietypowo małe gwiazdy neutronowe. Te dwie gwiazdy neutronowe o masie sub-słonecznej mogły ulec niemal natychmiastowej fuzji, co spowodowało pierwotne czerwone poświatę kilonowej, która została częściowo przyćmiona przez rozszerzające się pozostałości po wcześniejszym wybuchu supernowej.

Dyrektor Obserwatorium LIGO, David Reitze, zaznaczył kluczową wagę danych dotyczących masy. Potwierdziły one, że co najmniej jeden z kolidujących obiektów ma masę mniejszą niż typowa dla gwiazdy neutronowej. Teoretycy spekulują, że gwiazdy neutronowe o masie sub-słonecznej mogą powstawać w wyniku podziału bardzo szybko rotującej gwiazdy lub fragmentacji otaczającego ją dysku materii w trakcie kolapsu. Mimo że AT2025ulz jawi się jako przekonujący kandydat, badacze stanowczo podkreślają, że teoria superkilonowej wciąż czeka na ostateczne potwierdzenie.

Dla pełnej weryfikacji statusu tego hybrydowego zjawiska oraz ustalenia jego częstotliwości, niezbędne będą przyszłe obserwacje. Kluczową rolę odegra nadchodząca piąta faza operacyjna (O5 run) LIGO/Virgo, skorelowana z danymi zbieranymi przez Obserwatorium Very Rubin. Ta naziemna placówka, zlokalizowana na górze Cerro Pachón w Chile i wyposażona w 8,36-metrowy teleskop, ma za zadanie prowadzić szerokokątne przeglądy nieba co trzy noce przez okres dziesięciu lat. Pomyślne potwierdzenie lub obalenie modelu superkilonowej za pomocą tak potężnych instrumentów, jak obserwatorium Rubina, otworzy zupełnie nowy rozdział w naszym rozumieniu ewolucji najmasywniejszych gwiazd i procesów nukleosyntezy we Wszechświecie.