При гибели некоторые массивные звезды порождают мощные, недолговременные вспышки, наблюдаемые в оптическом и других спектрах. Специалисты объясняют их появление спецификой поведения джетов – узких потоков частиц, движущихся со скоростью, близкой к скорости света, которые уносят с собой фрагменты умирающей звезды.
Существует множество явлений, наблюдаемых телескопами в отдаленных областях космоса, которые до сих пор вызывают вопросы. В частности, приборы регулярно регистрируют возникновение кратковременных синих оптических вспышек ( Fast Blue Optical Transients, FBOTs (сверхбыстрые вспышки оптического излучения) — это крайне интенсивные явления, которые достигают пиковой яркости всего за несколько дней и начинают излучать радиоволны и рентгеновское излучение, после чего столь же стремительно затухают. Наиболее известным примером FBOT является транзиент AT2018cow, который был зарегистрирован в 2018 году и получил неофициальное прозвище «Корова» (Cow).
Природа FBOTs до сих пор остается неизученной, хотя известно, что они связаны с гибелью массивных звезд и, вероятно, формируются из их остатков, становясь черными дырами или нейтронными звездами. Новая гипотеза, призванная объяснить эти явления, была предложена Оре Готлиб (Ore Gottlieb) и его командой ученых из Северо-Западного университета в США, статья которых опубликована в журнале Місячні повідомлення Королівського астрономічного товариства .
По мере гибели массивной звезды и сжатия ее внешних слоев из внутренних областей выбрасываются струи — узкие потоки излучения и частиц, движущиеся со скоростью, близкой к скорости света. В процессе вылета они способны генерировать мощные гамма-всплески, распространяющиеся практически по всему электромагнитному спектру. Тем не менее, FBOT наблюдаются только в определенном диапазоне длин волн. Согласно модели, разработанной Готлибом и его коллегами, они возникают, когда звезда превышает определенный размер, а энергии струи недостаточно для преодоления верхних, насыщенных водородом слоев.
Небольшой поток вещества удаляет часть этого материала, унося с собой раскаленный «кокон» материи. Он быстро остывает и начинает интенсивно излучать в оптическом диапазоне. Продолжая свое движение, этот «кокон» взаимодействует с окружающим веществом и испускает радиоволны. По мере расширения открывается черная дыра, сформировавшаяся на месте звезды, и становится заметным рентгеновское излучение, завершающее типичную картину FBOT.
«Это принципиально новый тип мимолетных явлений, и наши знания о них пока ограничены, — говорит Готлиб. — Для более глубокого понимания этих вспышек требуются дополнительные данные, в особенности касающиеся ранних фаз их развития. Тем не менее, наша модель выявляет сходства между взрывами сверхновых [II типа – коллапсом старых массивных звезд с формированием черной дыры или нейтронной звезды], гамма-всплесками и FBOTs – и, на мой взгляд, это весьма убедительно».