Det är svårt att förstå rymdens stora tomhet. Särskilt när vi upptäcker udda signaturer, till exempel lysande explosioner som varken är lika ljusa eller så länge som traditionella supernovaer, med sitt ursprung i den ofattbara tomheten.
Men ett team av astronomer börjar nu förstå dessa så kallade kalciumrika transienter, ofta benämnda universumets ensamaste supernovaer, som antar att de skapas av kollisioner mellan vita dvärgstjärnor och neutronstjärnor - som båda har kastats ur deras galax.
”En av de konstigaste aspekterna är att de verkar explodera på ovanliga platser. Om du till exempel tittar på en galax förväntar du dig att alla explosioner ska vara i linje med det underliggande ljuset du ser från den galaxen, eftersom det är där stjärnorna är, säger huvudförfattaren Joseph Lyman från University of Warwick i en press släpp. "Men en stor del av dessa exploderar på stora avstånd från deras galaxer, där antalet stjärnsystem är små."
Teamet gissade att det kunde finnas mycket svaga dvärggalaxier som gömde sig under upptäcktsgränsen, men fann ingenting med våra bästa teleskop, nämligen Very Large Telescope i Chile och Hubble Space Telescope.
"Så frågan blir hur kom man dit?" funderade Lyman. Ungefär en tredjedel av dessa händelser inträffar minst 65 tusen ljusår bort från en potentiell värdgalax.
Vi har upptäckt dussintals så kallade hypervelocitystjärnor - enstaka stjärnor som flyr från deras hemgalax, som reser snabbt genom det intergalaktiska rymden - och till och med ett spritt globulärt kluster. Naturen har helt klart ett sätt att sparka system ur en hel galax, troligtvis genom en interaktion med det supermassiva svarta hålet som lurar i mitten av galaxen.
Så det är livskraftigt att källan till dessa supernovaer först kastades ut från sin värdgalax. Men det andra pusslet undrade vilken typ av system som kunde ha orsakat en så konstig explosion.
Tidigare studier visar att kalcium utgör upp till hälften av det material som kastas i dessa transienter, jämfört med endast en liten fraktion i normala supernovaer. Det förblev oklart hur man förklarar ett sådant kalciumrikt system.
Så forskargruppen jämförde sina data med kortvariga gammastrålningsutbrott, som också ses att explodera på avlägsna platser utan att en sammanfallande galax upptäcktes. Vi tror att dessa gåtfulla brister inträffar när två neutronstjärnor kolliderar, eller när en neutronstjärna smälter samman med ett svart hål.
Tyvärr upptäckte forskargruppen att om en neutronstjärna kolliderade med en vit dvärg, explosionen inte bara skulle ge tillräckligt med energi för att generera den låga ljusstyrkan hos de kalciumrika transienterna, utan den skulle också producera kalciumrikt material.
"Vad vi därför föreslår är att det här är system som har kastats ut från deras galax," sade Lyman. ”En bra kandidat i detta scenario är en vit dvärg och en neutronstjärna i ett binärt system. Neutronstjärnan bildas när en massiv stjärna går supernova. Mekanismen för supernovaexplosionen gör att neutronstjärnan "sparkas" till mycket höga hastigheter (100 km / s). Detta höghastighetssystem kan sedan fly sin galax, och om det binära systemet överlever sparken kommer den vita dvärgen och neutronstjärnan att smälta samman och orsakar den explosiva övergående. "
Varje sammanslagning bör också producera högenergiska gammastrålar, vilket motiverar ytterligare observationer av nya exempel.
Artikeln har publicerats i dag i tidskriften Monthly Notices of the Royal Astronomical Society och är tillgänglig online.
