Астрономия

В далеких галактиках зафиксировали три явления с беспрецедентными выбросами энергии и притом необычной продолжительностью. Ученые заверили, что это не взрывы сверхновых и тем более не столкновения звезд, а события гораздо более редкие.

Если объект в космосе по каким-то причинам временно становятся ярче, его называют транзиентом. Такие временные изменения бывают очень разнообразными. К ним относятся, например, вспышки сверхновых — события, при которых в окружающее пространство сбрасывается вся внешняя часть массивной звезды или в тесной двойной системе взрывается перегруженный веществом компаньона белый карлик. Это самые продолжительные транзиенты — иногда они полностью не угасают месяцами. При этом астрономы хорошо узнают их по характеру излучения.

Повсеместно во Вселенной случаются и события еще более экстремальные — например, вспышки невидимого глазу гамма-излучения, которые так и называются — гамма-всплесками. Такое явление может несколько часов подряд сопровождать взрыв сверхновой, но часто длится всего несколько секунд или даже долю секунды и при этом имеет несравненно большую энергию. В таких случаях чаще всего подозревают, что столкнулись и слились воедино две нейтронные звезды либо такая звезда «упала» на черную дыру.

Недавно космическая обсерватория Gaia и наземный телескоп Zwicky Transient Facility зафиксировали такие вспышки, которые не соответствуют ни одному ранее известному событию. Для них пришлось ввести новый термин: Extreme Nuclear Transients — «экстремальные ядерные транзиенты». Об этом исследователи из Гавайского университета (США) вместе с коллегами из разных стран рассказали в статье для издания Science Advances.

Речь идет о трех вспышках, обозначенных как Gaia16aaw, Gaia18cdj и AT2021lwx. Все они произошли в разных галактиках, расположенных так далеко, что свет от них летел к нам около восьми миллиардов лет. Объекты оставались яркими необычно долго: если бы мы были внутри этих галактик, то видели бы эти события 171, 155 и 205 дней подряд, соответственно. На самом деле обсерватории фиксировали их почти вдвое дольше: расширение Вселенной создает при наблюдениях глубокого космоса эффект «замедленного воспроизведения».

Взрыв сверхновой отличается особенной яркостью в видимом свете, но во время этих трех событий преобладало рентгеновское излучение. При этом по объему выделенной энергии они превзошли не только вспышки коллапсирующих светил, но и любой другой известный науке транзиент.

Природу источников подсказало их местоположение: каждый из них расположен у самого центра своей галактики. По мнению ученых, там во всех трех случаях произошло то, что очень редко удается обнаружить в космосе: сверхмассивная черная дыра в центре галактики полностью разрушила притянутую к ней звезду, и она превратилась в разбросанное по космическому пространству скопление плазмы. Это называется приливным разрушением.

Ранее подобное уже наблюдали, но до сих пор в основном удавалось зафиксировать лишь «агонию» звезды — нерегулярные и короткие вспышки по мере того, как гравитация черной дыры разрывает ее на части. Нынешние примеры говорят о процессе, который происходит размеренно. Исследователи считают, что это постепенное падение вещества уже разорванной звезды на аккреционный диск черной дыры — светящееся обрамление из притянутой материи.

По расчетам, эти черные дыры должны содержать в себе по меньшей мере 100 миллионов масс Солнца. Это намного больше, чем заключает в себе «бездна» в центре Млечного Пути: в ней четыре с небольшим миллиона солнечных масс. Предполагается, что уничтоженные звезды тоже были сравнительно «тяжеловесными» — как минимум втрое массивнее Солнца.