Астрономи виявили новий тип надпотужних космічних спалахів у Всесвіті. Їх утворили зірки зруйновані чорними дірами

Нещодавні спостереження відразу трьох астрономічних обсерваторій дозволили зафіксувати низку унікальних яскравих спалахів, енергія яких перевищила всі відомі до сьогодні одиничні транзієнти у Всесвіті. Вивчивши ці події, науковці винесли їх у новий клас екстремальних ядерних явищ. Дослідження опубліковане в журналі Science Advances.

Яскравість і тривалість: що зафіксували вчені

Завдяки розширенню мережі наземних і космічних телескопів суттєво зросла кількість зареєстрованих транзієнтів — короткочасних, але потужних сплесків випромінювання. Проте три об’єкти виявилися за межами існуючих класифікацій: Gaia16aaw, Gaia18cdj і AT2021lwx демонстрували незвичайну поєднану характеристику – надвисоку пікову інтенсивність у видимому діапазоні та рекордно довгу “світлову криву” понад 150 днів. За яскравістю вони перевершили типові наднові майже у тисячу разів, а за загальною випроміненою енергією стали найпотужнішими поодинокими спалахами з усіх зафіксованих.

Спектр і механізми: роль надмасивних чорних дір

Детальний спектральний і фотометричний аналіз засвідчив, що місцем народження цих подій є ядра віддалених галактик, де мешкають надмасивні чорні діри. У спектрах спалахів виявлено широкі емісійні лінії водню та магнію — класичні ознаки акреції, коли чорна діра поглинає зоряну матерію. Це прямо вказує на те, що руйнівна сила гравітації надмасивних чорних дір і є рушійним фактором цих надпотужних спалахів.

Моделювання процесів

Комп’ютерні симуляції демонструють: чим більша маса чорної діри, тим повільніше відбувається поглинання і тим тривалішим виходить спалах. Водночас маса зірки, що руйнується, визначає загальний обсяг вивільненої енергії — масивніші зорі породжують сильніші вибухи. Саме співвідношення цих двох параметрів формує унікальну криву світності кожного транзієнта.

Вплив на розуміння еволюції галактик

Відкриття нового класу екстремальних транзієнтів допомагає по-новому поглянути на роль надмасивних чорних дір у життя галактичних систем. Воно свідчить, що подібні взаємодії можуть кардинально змінювати навколишнє середовище, регулюючи темпи зореутворення та трансформуючи морфологію центральних областей галактик. Майбутні спостереження за допомогою телескопів Вери Рубін і Ненсі Грейс Роман дадуть змогу частіше виявляти подібні явища й уточнити їхній вплив на космічну екосистему.

Інші яскраві події у Всесвіті

Окрім згаданих транзієнтів, астрономи фіксують й інші екстремальні вибухи — зокрема найпотужніший за гамма-сплеском, спричинений загибеллю зорі із масою близько 40 Сонць. Такі спалахи іноді досягають Землі та вносять відчутні зміни в іоносферу. Разом із “слабкими” транзієнтами, що також можуть сигналізувати про незвичайні фізичні процеси, це дає вченим все ширшу картину найбільш бурхливих явищ у космосі.