Астрономы наблюдают за «Тасманским дьяволом» — таинственной периодической вспышкой
Астрономы под руководством Университета Корнелла наблюдают мощный периодический взрыв, природа которого непонятна. Вспышка повторяется на пике яркости более десятка раз, спустя несколько месяцев после первого события. Сверхновые так себя не ведут. Астрономы отнесли вспышки к светящимся быстрым голубым оптическим переходным процессам (LFBOTs). Таких процессов известно всего несколько во всей Вселенной и всем им дали называния в честь экзотических животных. Новая вспышка получила имя «Тасманский дьявол».
LFBOT наблюдаются в разных областях Вселенной и не имеют объяснения. Первая из них, получившая название «Корова» и официальное обозначение AT2018cow, была замечена в 2018 году в галактике, расположенной на расстоянии около 200 млн световых лет от Земли. Корова отличалась тем, что была в 100 раз ярче сверхновой, а затем потускнела всего за несколько дней, хотя для сверхновой характерное время падения яркости — это недели.
С тех пор было обнаружено лишь несколько LFBOT (не менее 7, но есть и еще претенденты), включая такие, как «Коала», «Верблюд». В начале 2023 года к ним добавился еще «Зяблик». Однако астрономы до сих пор не знают, что является причиной этих вспышек. Основные гипотеза заключаются в том, что эти взрывы являются либо неудавшимися сверхновыми — звездами, коллапсирующими в черную дыру или нейтронную звезду, прежде чем они успевают взорваться, либо черными дырами средней массы, поглощающими другие звезды, либо результатом взаимодействия объектов с горячими яркими звездами, известными как звезды Вольфа-Райета.
В поисках «Тасманского дьявола»
Астрономы под руководством Анны Хо из Корнеллского университета в Итаке (штат Нью-Йорк) описали новый объект LFBOT, обнаруженный на расстоянии около 3 млрд световых лет от нас в сентябре 2022 года. Эта звезда, получившая официальное название AT2022tsd, известна как Тасманский дьявол. Первоначально, используя телескоп Магеллан-Бааде в Чили, исследователи обнаружили, что Тасманский дьявол неоднократно вспыхивал на пике своей яркости, начиная с декабря 2022 года. Всего было зафиксировано 14 таких вспышек, каждая из которых длилась всего несколько минут.
«Подобные вспышки не наблюдались ранее у LFBOT», — говорит Хо. Она добавляет, что каждая из неожиданных вспышек была «такой же мощной, как и первоначальная».
Коллапсирующая звезда
Хо считает, что вспышки могут подтвердить идею о LFBOT как о несостоявшейся сверхновой: у массивной звезды, масса которой примерно в 20 раз больше массы Солнца, заканчивается топливо, и она разрушается, образуя плотную нейтронную звезду или черную дыру. «Мы считаем, что эти вспышки, вероятно, исходят либо от нейтронной звезды, либо от черной дыры, которая образовалась в ходе первоначального события LFBOT», — говорит Хо.
Если бы нейтронная звезда или черная дыра в центре LFBOT имела мощные струи энергии, испускаемые с ее полюсов, то это могло бы объяснить периодическую вспышку. При вращении объекта эти струи вылетают в космос, и если они направлены в сторону Земли, то это может объяснить вспышки света от «Тасманского дьявола». «Это может быть один из немногих случаев, когда свет направлен на нас», — говорит Хо.
Дальнейшие наблюдения могут помочь определить массу объекта, что позволит окончательно объяснить его происхождение. «Черная дыра промежуточной массы — это черная дыра с массой 10 000 солнечных масс», — говорит Хо. — «Неудавшаяся сверхновая скорее имеет массу 10 или 100 солнечных масс». По вспышкам можно определить массу объекта, добавляет она: чем выше скорость вращения тем меньше масса объекта.
Обсерватория Vera C. Rubin, которая строится в Чили и должна начать широкое исследование Вселенной в следующем году, как ожидается, обнаружит «в 10-100 раз больше таких объектов», — говорит Хо. Это поможет астрономам определить причину их появления. Обнаружение и изучение объектов на ранних стадиях после их первоначального взрыва также будет иметь решающее значение. «Сейчас, когда мы их замечаем, они обычно существуют две-три недели», — говорит Хо. — «Нам нужно находить их гораздо быстрее».