«Хаббл» обнаружил загадочный межгалактический взрыв в неожиданном месте
Космический телескоп «Хаббл» изучил редкую вспышку — явление, которое ученые называют «светящимся быстрым синим оптическим переходным процессом», или LFBOT. Полученные результаты озадачили ученых, поскольку выяснилось, что вспышка произошла в достаточно неожиданном месте — далеко от галактики‑хозяина, где до этого фиксировали подобные взрывы.
Оптическая вспышка, которая была одним из самых ярких всплесков синего света во Вселенной и длилась всего несколько дней — последний пример редкого вида кратковременных астрономических событий, называемых «светящимся быстрым синим оптическим переходным процессом» (сокращенно — LFBOT).
Впервые такое явление было обнаружено в 2018 году телескопами системы ATLAS-1 в обсерватории Халеакала на Гавайях. Вспышка, которая получила название AT2018cow («Корова»), произошла в галактике CGCG 137—068 в созвездии Геркулеса. Она была в 100 раз ярче обычной сверхновой, а также излучала радиоволны, ультрафиолетовое и рентгеновское излучение. Обычно сверхновая остается яркой в течение недель или даже месяцев и имеет узнаваемый спектр, однако в этом случае вспышка погасла спустя несколько дней.
Подобные вспышки света обнаруживаются примерно раз в год, и называют их в честь животных, основываясь на последних трех буквах в их обозначении. Другие такие явления, зафиксированные в разные годы, окрестили «Верблюдом», «Коалой» и «Тасманийским дьяволом». Последняя вспышка LFBOT, обнаруженная в апреле этого года транзиторной установкой Цвикки в Паломарской обсерватории в Калифорнии, обозначена как AT2023fhn и получила прозвище «Зяблик».
После ее первоначального обнаружения была проведена серия наблюдений с помощью наземных и космических телескопов. Так, телескоп Gemini South в Чили измерил спектр Зяблика и обнаружил, что он составляет 20 тысяч градусов по Цельсию — не такая высокая температура, как у других массивных звезд, и не такая горячая, как у сверхновой. Измерения красного смещения показывают, что вспышка произошла примерно в трех миллиардах световых лет от Земли. Группа европейских исследователей под руководством Эшли Краймс из Европейского космического агентства, изучила вспышку с помощью телескопа «Хаббл» — одного из немногих аппаратов, способных даже на таком далеком расстоянии разглядеть ее «галактику-хозяина».
Все предыдущие LFBOT наблюдались в спиральных рукавах галактик, но «Хаббл» заметил, что AT2023fhn находился в межгалактическом пространстве, примерно в 50 тыс. световых годах от одной из больших спиральных галактик и в 15 тыс. световых годах от маленькой галактики. Его местоположение говорит о том, что «Зяблик» может быть взрывом массивной звезды.
У исследователей есть два возможных объяснения его происхождения. Одна из версий заключается в том, что «Зяблик» был вспышкой света, вызванной разрывом звезды на части черной дырой средней массы (от 100 до нескольких тысяч масс Солнца). Считается, что черные дыры средней массы находятся в ядрах некоторых шаровых звездных скоплений на окраинах галактик. Астрофизики планируют в будущих исследованиях использовать мощную оптику космического телескопа «Джеймс Уэбб» для поиска любых слабых шаровых скоплений в месте обнаружения вспышки AT2023fhn.
Согласно второй гипотезе, «Зяблик» мог быть килоновой — в таком случае взрыв возник в результате столкновения двух нейтронных звезд, либо между нейтронной звездой и черной дырой, что случается реже. Однако никакого связанного с этим гамма-всплеска обнаружено не было.
«Это открытие ставит гораздо больше вопросов, чем дает ответов. Требуется дополнительная работа, чтобы выяснить, какое из множества возможных объяснений является правильным», — заключили авторы исследования.
