Що викликає надпотужні вибухи в галактиках: ударна енергія

У грудні 2019 року астрономам нарешті вдалося класифікувати колосальний космічний вибух, виявлений ще в 2018 році - подія настільки яскрава і потужна, що довелося виділити його в абсолютно новий клас.

Ні для кого не секрет, що в космосі існує великий безліч високоенергетичних явищ, а тому і вибухи там трапляються досить часто. Однак особливі, надзвичайно швидкі та інтенсивні сплески енергії вчені позначають як Fast Blue Optical Transients, або FBOT.

У 2018 році астрономи засікли в галактиці, що відстоїть від Землі на 200 мільйонів світлових років, виключно яскравий FBOT AT2018cow, який прозвали «Корова». Незабаром у нього відшукали родичів: вибух «Коала», що стався в ще більш віддаленій галактиці (від неї до Землі цілих 3,4 мільярда світлових років), а також вибух CSS161010 (це його скорочена назва), який стався на дистанції в 500 мільйонів світлових років.

Щоб зрозуміти масштаби цих подій, слід зазначити, що «Корова» як мінімум в 10 разів потужніша за середньостатистичний вибух наднової. Однак у всіх трійці була ще одна цікава особливість - рівень радіовипромінювання просто зашкалював. Так, CSS161010 вивергав у космос фантастичну кількість зоряного матеріалу на колосальній швидкості - приблизно 55% від швидкості світла!

Цей факт викликав у астрономів сильний подив. Під час зіркових вибухів речовина і справді може розганятися до навколосвітніх швидкостей, але мова завжди йде про незначну (за мірками зірки) кількість цієї самої речовини. Так, зазвичай зірка розганяє приблизно одну мільйонну від маси Сонця. Натомість CSS161010 запустив на величезній швидкості від 1 до 10% сонячної маси.

Відмінності «звичайного» вибуху надновий від гамма-сплеску і FBOT

Так що ж викликало такі потужні вибухи? Вони нагадують вибухи наднових, але спалахують і загасають неймовірно швидко. Крім того, через колосальну температуру їх світіння отримує блакитний відтінок, що також виділяє FBOT порівняно зі звичайною надновою.

На даному етапі вчені вивели два можливих пояснення цим дивним явищам. Перше говорить, що FBOT виникає, коли чорна діра пожирає білого карлика; другий - це незвичайний різновид наднової, в результаті якого ядро колапсує з величезною силою, перетворюючись або в нейтронну зірку, або в чорну діру.

Як правило, наднова скидає сферичну оболонку із зоряного матеріалу, а іноді формує навколо ядра аккреційний диск, що обертається, живить струмені розпеченої речовини, що вириваються з її полюсів. Вони і поширюють в космічному просторі гамма-промені, в результаті чого дане явище отримало назву «гамма-сплеск».

Вибухи FBOT дуже схожі, але відрізняються від «звичайних» наднових наявністю вельми щільної хмари речовини невідомого походження. Коли ударна хвиля стикається з ним, то провокує дуже швидкий і неймовірно яскравий спалах, який прилади реєструють в широкому діапазоні довжин хвиль. Дослідники обіцяють, що продовжать вивчати загадкові космічні вибухи і в майбутньому порадують нас новими відкриттями.