"Хаббл" обнаружил, что странный и очень редкий взрыв произошел в неожиданном месте

Новообнаруженный Светимый быстрый голубой оптический транзиент (LFBOT) — очень редкая и странная вспышка чрезвычайно яркого света — лишь усилил загадку того, что представляют собой эти скоротечные события.

Об открытии рассказывают в НАСА, передают OstanniPodii.com.

LFBOT являются одними из самых ярких известных событий видимого света во Вселенной — они неожиданно вспыхивают, как вспышки фотоаппаратов. С момента первого открытия 2018 года — событие, расположенное на расстоянии около 200 млн световых лет от нас, получившее прозвище "Корова", — пока обнаружено лишь несколько LFBOT.

Новейший LFBOT, после своего первичного обнаружения, был замечен множеством телескопов во всем электромагнитном спектре — от рентгена до радиоволн. Скоротечное явление, получившее обозначение AT2023fhn и прозванное "Зябликом", имело все характерные признаки LFBOT. Оно интенсивно светилось голубым светом и быстро эволюционировало, достигая пика яркости и затухая за считанные дни, в отличие от сверхновых, которым для затухания требуются недели и месяцы.

Но в отличие от других ранее наблюдаемых LFBOT, "Хаббл" обнаружил, что "Зяблик" расположен между двумя соседними галактиками — примерно в 50 000 световых лет от одной, спиральной галактики, и в 15 000 световых лет от галактики меньшего размера.

"Наблюдения "Хаббла" стали решающим фактором. Благодаря им мы поняли, что эта галактика необычна по сравнению с другими подобными, потому что без данных "Хаббла" мы бы об этом не узнали", - сказал Эшли Кримс, ведущий автор статьи об открытии "Хаббла", которая будет опубликована в ближайшем номере журнала "Ежемесячные сообщения Королевского астрономического общества" (MNRAS). Он также является научным сотрудником Европейского космического агентства, ранее работал в Университете Радбоуда (Неймеген, Нидерланды).

Полученное космическим телескопом "Хаббл" изображение с отмеченным AT 2023fhn, находящимся на значительном расстоянии как от спиральной галактики с перемычкой справа, так и от карликовой галактики слева. Credit: NASA, ESA, STScI, Ashley Chrimes (ESA-ESTEC/Radboud University)

Хотя до сих пор считалось, что эти потрясающие взрывы принадлежат к редкому типу сверхновых, называемому сверхновыми с коллапсом ядра, гигантские звезды, превращающиеся в сверхновые, недолговечны по звездным меркам. Поэтому массивные звезды-прародительницы не успевают далеко уйти от места своего рождения — скопления новорожденных звезд — до взрыва. Все предыдущие LFBOT были найдены в спиральных рукавах галактик, где происходит рождение звезд, но "Зяблик" не находится ни в одной галактике.

"Чем больше мы узнаем о LFBOT, тем больше они нас удивляют", - говорит Кримс. "Мы показали, что LFBOT могут происходить на большом расстоянии от центра ближайшей галактики, а местоположение "Зяблика" не соответствует нашим ожиданиям для любого типа сверхновых".

Установка транзиентов Цвики — чрезвычайно широкоугольная наземная камера, сканирующая все северное небо каждые два дня, впервые предупредила астрономов о появлении "Зяблика" 10 апреля 2023 года. После его обнаружения была запущена заранее спланированная программа наблюдений, которая находилась в режиме ожидания и была готова быстро переключить внимание на любые возникающие потенциальные кандидаты в LFBOT.

Спектроскопические измерения, проведенные с помощью телескопа Джемини-Юг в Чили, показали, что температура "Зяблика" составляет 17,8 тысяч градусов по Цельсию. Джемини также помог определить расстояние до Земли, что позволило рассчитать его светимость. Вместе с данными других обсерваторий, включая космическую рентгеновскую обсерваторию "Чандра" и наземные радиотелескопы "Очень большой массив" (VLA), эти результаты подтвердили, что взрыв действительно был LFBOT.

LFBOT могут быть результатом разрыва звезд черной дырой промежуточной массы (от 100 до 1000 масс Солнца). Благодаря высокому разрешению и инфракрасной чувствительности космического телескопа "Джеймс Уэбб", возможно, удастся установить, что "Зяблик" взорвался внутри шарового звездного скопления во внешнем гало одной из двух соседних галактик. Шаровое звездное скопление — самое вероятное место, где может быть обнаружена черная дыра промежуточной массы.

Для объяснения необычного расположения "Зяблика" исследователи рассматривают возможность того, что он является результатом столкновения двух нейтронных звезд, находящихся далеко за пределами своей галактики и вращающихся друг к другу по спирали в течение миллиардов лет. Такие столкновения приводят к образованию килоновой — взрыва, в 1000 раз более мощного, чем обычная сверхновая. Однако, согласно одной из весьма спекулятивных теорий, если одна из нейтронных звезд сильно намагничена (магнетар), — то это может значительно усилить мощность взрыва, до 100 раз превышающую яркость обычной сверхновой.

"Это открытие задает гораздо больше вопросов, чем дает ответов", - сказал Кримс. "Необходима дальнейшая работа, чтобы выяснить, какое из множества возможных объяснений является правильным".

Поскольку астрономические транзиенты могут возникать в любом месте и в любое время и являются относительно скоротечными с астрономической точки зрения, исследователи полагаются на широкоугольные наблюдения, позволяющие непрерывно наблюдать большие участки неба, чтобы обнаружить их и предупредить другие обсерватории, такие как "Хаббл", о необходимости проведения дальнейших наблюдений.

По словам исследователей, для более глубокого понимания этого явления необходима большая выборка. Новые телескопы, предназначенные для обзора всего неба, такие как наземная обсерватория Веры Рубин, возможно, смогут обнаружить больше, в зависимости от астрофизических факторов, лежащих в основе этого явления.