Телескоп «Хаббл» запечатлел загадочный межгалактический взрыв, который астрономы не могут объяснить

Космический телескоп «Хаббл» прислал снимок мощного межгалактического взрыва, который вызвал недоумение у астрономов. Основные гипотезы связывают подобные события с разрушением звёзд чёрными дырами или слиянием нейтронных звёзд. Этот инцидент поднял новые вопросы в понимании астрономических явлений и подчёркивает многогранность неизведанного космоса.

Источник изображения: Mark Garlick, Mahdi Zamani / NASA, ESA, NSF's NOIRLab

Недавно телескоп «Хаббл» стал свидетелем необычного космического взрыва, создавшего яркую вспышку света между двумя галактиками, находящимися на расстоянии более 3 млрд световых лет от Земли. Этот оптический всплеск, ставший одним из самых ярких всплесков синего света во Вселенной, продолжался всего несколько дней, став новым примером редкого космического явления — световых быстрых синих оптических переходов (LFBOT).

LFBOT являются полной загадкой и характеризуются быстрым развитием, отсутствием линий абсорбции или эмиссии в синем диапазоне спектра на ранних этапах и ярким излучением в области рентгеновских лучей и радиоволн. Позиция каждой линии в спектре света зависит от энергии перехода, а ширина и высота линии могут дать информацию о температуре, плотности и других свойствах излучающего или поглощающего вещества. Высокая оптическая яркость и быстрое затухание делают LFBOT редким и загадочным классом астрофизических явлений.

Первый известный LFBOT был обнаружен в 2018 году и получил название «Корова» (AT2018cow). Он находился в спиральном рукаве галактики на расстоянии 200 млн световых лет и был в 100 раз ярче обычной сверхновой и проявлял активность в радиоволнах, ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах. Если бы это была сверхновая, то её поведение было весьма необычным, поскольку обычно сверхновые остаются яркими в течение нескольких недель или даже месяцев и имеют хорошо различимый спектр. Однако «Корова» потускнела через несколько дней.

16 июня 2018 года в созвездии Геркулеса на расстоянии примерно в 200 млн световых лет от Земли произошёл необычный космический взрыв, названный «Корова». Учёные до сих пор не уверены в причинах этого явления (источник изображения: Raffaella Margutti / NASA, Northwestern University)

Новый LFBOT, обнаруженный обсерваторией «Звикки для исследования переходных явлений» (ZTF) в Паломаре, Калифорния, 10 апреля и получивший название «Щегол» (AT2023fhn), стал новой загадкой для астрономов. По данным телескопа Gemini South в Чили, температура «Щегла» составляла 20 000 градусов по Цельсию — намного ниже, чем у некоторых массивных звёзд и гораздо ниже, чем у сверхновых.

Уникальность «Щегла» заключается в его местоположении — в межгалактическом пространстве, примерно в 50 000 световых лет от одной большой спиральной галактики и в 15 000 световых лет от маленькой галактики, в отличие от предыдущих LFBOT, которые находились непосредственно в спиральных рукавах галактик. Это кардинально меняет представление астрофизиков о возможной природе и без того редкого явления.

На изображении «Щегол» отмечен указателями. Он интенсивно светится голубым светом и быстро эволюционирует, достигая пика яркости и угасая за считанные дни (источник изображения: Ashley Chrimes / NASA, ESA, STScI)

Эшли Краймс (Ashley Chrimes), научная сотрудница Европейского космического агентства (ESA) и ведущий автор новой работы по недавно обнаруженному LFBOT, подчёркивает: «Чем больше мы узнаем о LFBOT, тем больше они нас удивляют. Мы продемонстрировали, что LFBOT могут возникать на значительном расстоянии от центра ближайшей галактики, и местоположение „Щегла“ не соответствует тому, чего мы ожидаем от любого типа сверхновой».

Краймс и её команда сосредоточили внимание на двух возможных версиях произошедшего. Одна из них заключается в том, что «Щегол» — это вспышка света, вызванная разрывом звезды чёрной дырой средней массы, в 100 или несколько тысяч раз превышающей массу Солнца. Считается, что чёрные дыры средней массы находятся в ядрах некоторых шаровых звездных скоплений, которые скрываются на окраинах галактик.

В качестве другой версии «Щегол» мог быть килоновой (kilonova) — результатом столкновения двух нейтронных звёзд (или иногда нейтронной звезды и чёрной дыры). В будущем Краймс планирует использовать мощную оптику космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) для поиска подобных скоплений в том же месте, где находится «Щегол».

Это открытие поднимает больше вопросов, чем даёт ответов, и требует дальнейших исследований для выяснения природы этого загадочного космического явления. Каждое новое открытие в этой области подталкивает нас к переосмыслению уже известных фактов и теорий, расширяя границы понимания Вселенной.