Астрономи на Гаваях відкрили новий тип вибуху, і це найенергійніші зоряні вибухи, які коли-небудь були зафіксовані.
Зустрічайте “екстремальні ядерні перехідні процеси” (ЕЯП): коли надмасивні чорні діри розривають на частини зорі, щонайменше втричі важчі за Сонце, спричиняючи величезний викид енергії. Міжнародна група дослідників описує відкриття цього нещодавно спостережуваного явища в дослідженні, опублікованому в середу в журналі Science Advances, проливаючи світло на події, які допоможуть астрономам вивчати далекий всесвіт.
“Ми спостерігали, як зірки розриваються на частини в результаті приливних збурень вже більше десяти років, але ці приливні збурення – зовсім інші звірі, вони досягають яскравості майже в десять разів більшої, ніж ми зазвичай бачимо”, – сказав Джейсон Хінкл, провідний автор дослідження і аспірант Інституту астрономії Гавайського університету, в заяві Обсерваторії ім. В.М. Кека. Приливні збурення складаються з надмасивних чорних дір, які розривають на частини будь-яку зірку, що блукає надто близько, тому ЛОР є своєрідним приливним збуренням.
“ЛОР не тільки набагато яскравіші, ніж звичайні приливні вибухи, але й залишаються світлими роками, набагато перевершуючи за енергією навіть найяскравіші відомі вибухи наднових”, – додав він.
Їх відкриття відбулося майже випадково. Під час пошуку тривалих спалахів, що проектуються з центру галактик, у даних місії Gaia Європейського космічного агентства, Гінкл натрапив на два дивні сигнали з 2016 і 2018 років, які стали початком багаторічного дослідження. У той же час дві окремі команди виявили подібний спалах 2020 року в астрономічному дослідженні під назвою Zwicky Transient Facility (ZTF). Додаткові дані з обсерваторії В. М. Кека на Гаваях підтвердили схожість події 2020 року з двома подіями Gaia.
Враховуючи, що ці події вивільнили більше енергії, ніж будь-яка наднова, відома науці, Хінкл та його колеги дійшли висновку, що вони не були звичайними зоряними вибухами. Величезне виділення енергії та форма кривих блиску вказували на наявність надмасивної чорної діри, яка активно поглинала речовину – процес, який називається акрецією. Однак, на відміну від звичайної акреції чорних дір, при якій навколишня матерія нагрівається і випромінює нерегулярне світло, астрономи виявили, що ці астрофізичні події явно пов’язані з надмасивною чорною дірою, яка систематично подрібнює і поглинає гігантську зорю.
ЛОР представляють собою найенергійніші з відомих вибухів у Всесвіті. Gaia18cdj, найпотужніший задокументований ENT, вивільнив у 25 разів більше енергії, ніж найпотужніші наднові, відомі науці. У більш широкому сенсі, кожна наднова випромінює стільки енергії, скільки випромінюють 100 Сонць за весь 10-мільярдний період свого життя. Для порівняння, звичайна наднова зазвичай вивільняє енергію, подібну до енергії одного Сонця.
“Ці наднові не просто знаменують собою драматичний кінець життя масивної зірки, – пояснює Хінкл. “Вони висвітлюють процеси, відповідальні за зростання найбільших чорних дір у Всесвіті”. Наднові також трапляються щонайменше в 10 мільйонів разів рідше, ніж наднові. Тим не менш, їхні масивні енергетичні викиди виявляться надзвичайно корисними для астрономів, які вивчають далекі масивні чорні діри.
“Оскільки вони настільки яскраві, ми можемо бачити їх на величезних космічних відстанях, а в астрономії дивитися в далечінь означає дивитися в минуле”, – говорить Бенджамін Шаппі, співавтор дослідження і доцент Інституту астрономії Гавайського університету. “Спостерігаючи ці тривалі спалахи, ми отримуємо уявлення про зростання чорних дір протягом ключової епохи, відомої як космічний полудень, коли Всесвіт був удвічі молодший за нинішній вік, коли галактики утворювали зірки і підживлювали свої надмасивні чорні діри в 10 разів енергійніше, ніж сьогодні”.
Від теорій про те, що чорні діри ведуть до білих дір, до припущення, що Всесвіт може існувати в чорній дірі і що надмасивні чорні діри можуть замінити колайдери елементарних частинок, нещодавнє дослідження приєднується до безлічі досліджень, які проливають світло на один з найзагадковіших компонентів нашого всесвіту.
