Около одного-двух раз в год астрофизики фиксируют мощные голубые вспышки в различных областях неба — одно из самых впечатляющих явлений, наблюдаемых во Вселенной. Эти вспышки возникают внезапно и затем довольно скоро угасают. На протяжении всего периода наблюдений их фиксировали лишь в галактиках. Однако последнее событие, получившее обозначение AT2023fhn, или «Зяблик», произошло в месте, которое оказалось неожиданным для исследователей.
В 2018 году наземный телескоп ATLAS-HKO, расположенный в обсерватории Халеакала на Гавайях (США), зарегистрировал в оптическом диапазоне яркую вспышку взрыва в галактике CGCG 137-068. Это событие назвали AT2018cow, расстояние до галактики «Корова» составило 200 миллионов световых лет. Этот объект был примечателен по двум причинам: вспышка, произошедшая в нём, оказалась в 10-100 раз ярче обычной вспышки сверхновой, и, кроме того, «Корова» исчезла через несколько дней.
Ранее исследователи не сталкивались с подобными проявлениями, поэтому не могли с уверенностью определить их природу. Существовали различные гипотезы относительно AT2018cow — редкий вид сверхновых. Однако, сверхновые обычно проявляют себя иначе: они остаются видимыми на небе в течение нескольких недель.
После «Коровы» ученые фиксировали вспышки взрывов примерно один-два раза в год, причем некоторые из них значительно превосходили по яркости предыдущие. В период с 2018 по 2022 год было зафиксировано шесть подобных событий. В связи с этим, их классифицировали как отдельный класс астрономических объектов, получивших название Яркие, быстротечные синие оптические вспышки (LFBOT). Все эти явления объединяют два важных свойства:
— Их интенсивность выходит далеко за рамки яркости сверхновых, что делает эти вспышки одними из самых мощных явлений, наблюдаемых во Вселенной;
— Их наблюдают только в галактиках.
В октябре 2023 года группа астрофизиков из ESA и NASA опубликовала в электронном архиве препринтов arXiv статью, в которой рассказала, что с помощью совместной работы наземных телескопов и орбитальной обсерватории «Хаббл» удалось открыть и описать седьмое LFBOT-событие. Оно в корне отличается от шести предыдущих. Статья ученых готовится к выходу в журнале Місячні записи Королівського астрономічного товариства .
Новое возгорание получило обозначение AT2023fhn, или «Зяблик», ее открыли 10 апреля с помощью «Установки для поиска транзиентов имени Цвикки» ( Zwicky Transient Facility). Сперва наземные телескопы обсерватории Gemini, астрономы, работающие в Чили, провели спектральный анализ видимого излучения, исходившего от объекта, обозначенного как «Зяблик». Полученные данные показали, что температура вспышки достигает 20 тысяч градусов Цельсия, что меньше, чем у некоторых массивных звезд, и значительно ниже температуры вспышек сверхновых. Последующие наблюдения с помощью телескопов позволили установить расстояние до объекта: свет от него распространялся до Земли в течение трех миллиардов лет, что свидетельствует о его удаленности, с которой его можно наблюдать только с помощью космического телескопа. Для этих целей был использован телескоп «Хаббл».
Наблюдение за «Зябликом» с помощью космической обсерватории в различных диапазонах спектра позволило ученым осознать, что их знания о LFBOT-событиях гораздо меньше, чем они предполагали. В отличие от шести других подобных вспышек, новая была зафиксирована не в галактике, а в межгалактическом пространстве — примерно в 50 тысячах световых лет от ближайшей спиральной галактики и примерно в 15 тысячах световых лет от галактики меньшего размера.
«Мы исходили из предположения, что эти вспышки взрывов могут быть связаны с редким типом сверхновых, характеризующихся коллапсом ядра — гигантскими звездами, которые, в астрономическом масштабе, существуют недолго. Эти объекты, до того как взорваться сверхновой, не имеют возможности значительно удалиться от места своего формирования — звездных скоплений, где активно рождаются звезды. Все ранее обнаруженные вспышки приходились на спиральные рукава галактик с высокой интенсивностью звездообразования. Таким образом, объяснение этих вспышек редким типом сверхновых казалось нам вполне логичным. Однако последнее событие показало, что мы ошибались», — объяснил ведущий автор исследования Эшли Краймс.
Существует два основных подхода к пониманию природы объекта, известного как «Зяблик», среди астрофизиков»:
вспышка произошла из-за того, что черная дыра, масса которой варьируется от 100 до нескольких тысяч солнечных масс, разрушила на части большую звезду. Шаровое звездное скопление — одно из наиболее вероятных мест для обнаружения черной дыры среднего размера. Возможно, «Зяблик» возник в результате вспышки внутри шарового звездного скопления, расположенного во внешнем гало одной из двух ближайших галактик;
зяблик» образовался в результате слияния двух нейтронных звезд, находившихся за пределами своей родной галактики. Миллиарды лет эти звезды двигались по спиральным траекториям навстречу друг другу, и в конечном итоге столкнулись, что привело к килоновой — взрыву, излучаемая энергия которого может быть в тысячу раз больше энергии, излучаемой новыми звездами. Предполагается, что если одна из нейтронных звезд обладает чрезвычайно сильным магнитным полем, то это можно назвать магнетаре, — включение такого компонента способно существенно повысить мощность взрыва. В результате яркость вспышки может возрасти в сотни раз по сравнению с яркостью обычной сверхновой.
Ученые рассчитывают, что космический телескоп «Джеймс Уэбб» поможет им раскрыть загадку природы «Зяблика». По крайней мере, он позволит установить, была ли вызвана вспышка событием, произошедшим внутри шарового звездного скопления, расположенного во внешнем гало одной из двух ближайших галактик.