Выяснилась природа необычных «синих» вспышек в космосе, сообщает Обсерватория Кека. Речь идет о событиях, которые все чаще фиксируются в последние десятилетия и получили название быстрых голубых оптических транзиентов (Luminous Fast Blue Optical Transients, сокращенно LFBOT).
Их источники испускают чрезвычайно яркое ультрафиолетовое излучение и голубой видимый свет. Поначалу ученые сочли их взрывами сверхновых. Напомним, это мгновенный сброс внешней оболочки «перегоревшей» массивной звезды.
Однако загадочные голубые вспышки гораздо мощнее, а длятся сравнительно недолго: если постепенное затухание сверхновой иногда наблюдается даже годами, то типичный LFBOT в основном прослеживается лишь несколько недель, а дальше испускает лишь слабое остаточное рентгеновское и радиоизлучение. Эти события оказались непохожи и на гамма-всплески, которые случаются, например, при слияниях двух звезд: они чаще всего длятся доли секунды.
Поэтому астрофизики стало искать этим событиям другое объяснение и заподозрили, что в этом замешаны черные дыры. Правда, и с этой версией до сих пор далеко не все было ясно. К примеру, бывает так, что черная дыра находится в двойной системе и поглощает вещество своей звезды-компаньона. Но в таком случае от этого вещества должен исходить постоянный свет, потому что это процесс довольно плавный — может длиться миллионы лет.
Другой вариант — не постепенное перетягивание звездной материи, а полное физическое разрушение целой звезды, ее разрыв на части под действием чудовищной гравитации. Хотя даже это не всегда может приводить к настолько эффектным вспышкам.
В этом помогло разобраться особенно впечатляющее событие, зафиксированное в декабре 2024 года на окраине карликовой галактики в миллиарде с лишним световых лет от нас. Его зарегистрировали как AT 2024wpp.
По оценкам, она была примерно на порядки энергичнее типичной сверхновой и притом развивалась очень стремительно: всего за сутки достигла максимально яркости, но уже через неделю стала в 10 раз тусклее. Сообщается, что за первые 45 дней AT 2024wpp выделила в 100 раз больше энергии, чем взрыв сверхновой за гораздо более длительный срок.
Ученые окончательно пришли к выводу, что во время таких вспышек звезды «умирают не своей смертью»: это приливное разрушение черной дырой. Более того, «убийца» для этого должна представлять собой не ту черную дыру, в которую превращается в результате сжатия и коллапса обычное массивное ядро. Такие черные дыры содержат в себе от 3 до нескольких десятков масс Солнца.
По расчетам, «виновница» AT 2024wpp гораздо массивнее: может «весить» около 100 Солнц или даже больше. А это означает, что голубые вспышки производят необычные объекты, которые давно ищут в космосе — черные дыры промежуточных масс, а именно от 100 до 100 тысяч Солнц.
Исследователи считают, что эта черная дыра изначально в момент коллапса уже была весьма тяжеловесной, но впоследствии набрала еще большую массу в результате долгого «каннибализма» — перетягивания вещества своего тоже очень массивного напарника. «Жертва» изначально могла быть раз в 40-60 тяжелее Солнца, но к моменту породившего вспышку полного уничтожения уже была в несколько раз легче. Впрочем, все равно раз в 10 массивнее нашей родной звезды.
По спектру света во время события удалось определить, что в разлетевшемся при этом веществе совершенно не было водорода, а в звездах он до конца их «жизни» может сохраняться только во внешних слоях. Как раз это говорит о том, что черная дыра, наконец, разрушила уже полностью «обглоданное» звездное ядро.
Ранее астрономы понаблюдали необычный взрыв сверхновой и обнаружили, что после него могло сформироваться целых две черных дыры.