Odkryto nowy rodzaj kosmicznych eksplozji. Są jaśniejsze niż 100 mld Słońc i mają związek z klubem piłkarskim

W tym artykule:

1. To nie była supernowa
2. Eksplozja w bardzo odległej galaktyce
3. Żarłoczna czarna dziura

Astronomowie odkryli kosmiczną eksplozję, która nie przypomina żadnej z tych, jakie dotychczas zaobserwowano. Nowy rozbłysk jest jaśniejszy od większości supernowych – i znika znacznie szybciej. Potrzebował zaledwie 10 dni, by stał się jaśniejszy niż 100 miliardów Słońc. Jednak miesiąc później z jego blasku nie pozostało prawie nic.

Badacze są przekonani, że to nowy rodzaj kosmicznych eksplozji. Nadali mu już nazwę „Luminous Fast Coolers”, czyli LFC. Nazwa i pochodzący od niej skrót nie są przypadkowe. – Wybraliśmy je częściowo dlatego, że zarówno ja, jak i inni badacze jesteśmy wielkimi fanami Liverpool Football Club – wyjaśnia Matt Nicholl, główny autor badań, na łamach „Belfast Live”.

Skąd się biorą tego rodzaju wybuchy? Teorię na ten temat astronomowie przedstawili w artykule opublikowanym w czasopiśmie naukowym „The Astrophysical Journal Letters”. Wynika z niego, że LFC mogą być efektem wyjątkowego zdarzenia: rozerwania gwiazdy przez czarną dziurę o masie pośredniej.

To nie była supernowa

Wszystko zaczęło się od tajemniczego obiektu formalnie nazwanego AT2022aedm, a nieformalnie – Adam. Adama odkrył zespół Nicholla z Queen’s University Belfast z pomocą sieci teleskopów ATLAS (zlokalizowanych na Hawajach, w Chile i w RPA). Naukowcy obserwujący Adama zauważyli, że obiekt jest nietypowy. Błyskawicznie, w półtora tygodnia, pojaśniał, a w ciągu miesiąca niemal zniknął.

To największa kosmiczna eksplozja, jaką widzieliśmy. Kula ognia sto razy większa od Układu Słonecznego

Astronomowie zaobserwowali największą kosmiczną eksplozję, jaką kiedykolwiek zarejestrowano. Co ją wywołało? To nie supernowa, ale są pewne teorie.

To wskazywało, że Adam nie jest supernową. W podobnym czasie supernowe tracą około połowy swojej jasności. Supernowe (typu II) powstają, kiedy w gwieździe o masie co najmniej osiem razy większej niż masa Słońca wypala się paliwo podtrzymujące reakcje termojądrowe. Wówczas jądro gwiazdy zapada się, a zewnętrzne warstwy materii odrywają się w niezwykle silnym wybuchu – supernowej właśnie. Pozostałością po niej jest bardzo jasny obiekt widoczny na niebie przez kilka tygodni lub miesięcy.

Eksplozja w bardzo odległej galaktyce

Istnieje kilka powodów, dla których Adam nie może być pozostałością po supernowej. – Cechuje go kombinacja właściwości, które nie pasują do żadnego dotychczas obserwowanego obiektu – mówi Nicholl na łamach „New Scientist”. – Widzieliśmy już bardzo jasne supernowe. Widzieliśmy supernowe, które szybko wygasają i takie w bardzo starych galaktykach. Jednak jeszcze nigdy nie obserwowano supernowej, która miałaby wszystkie te trzy cechy naraz – zauważa naukowiec.

Z obserwacji wynika, że Adam pochodzi z naprawdę odległej galaktyki. – Nasze dane wskazują, że to zdarzenie nastąpiło w masywnej galaktyce oddalonej o dwa miliardy lat świetlnych – wyjaśnia Shubham Srivastav, jeden z autorów pracy. – Takie galaktyki zawierają miliardy gwiazd podobnych do naszego Słońca. Jednak żadnej na tyle masywnej, by mogła skończyć jako supernowa.

Co więcej, Adam znajdował się na skraju macierzystej galaktyki. Nie mógł więc mieć związku z aktywnością supermasywnych czarnych dziur, ulokowanych zazwyczaj w centrum galaktyk. Gdyby zaś zderzyły się ze sobą dwie gwiazdy, wybuch nie byłby tak jasny.

Żarłoczna czarna dziura

Drogą eliminacji naukowcy doszli do wniosku, że Adam – pierwszy przedstawiciel eksplozji typu LFC – może być rezultatem rozerwania gwiazdy przez czarną dziurę o masie pośredniej. To bardzo rzadkie obiekty, których istnienie ciągle jest dyskutowane. Dotychczas znajdowano jedynie kandydatki na tego rodzaju czarne dziury.

Nowa kosmiczna zagadka. Dlaczego eksplozja będąca wynikiem połączenia gwiazd neutronowych jest idealnie okrągła?

Naukowcy przeanalizowali dane dotyczące kilonowej zaobserwowanej w 2017 r. Wynik przyniósł ogromne zaskoczenie. Wbrew teoriom eksplozja była symetryczna i miała kształt niemal idealnej kuli.

Odkrywcy Adama uważają, że jeśli do czarnej dziury o masie pośredniej zbliżyłaby się gwiazda, zostałaby natychmiast rozerwana. Wywołałoby to niezwykle jasny rozbłysk. Następnie „żarłoczna” czarna dziura bardzo szybko pochłonęłaby rozproszoną materię, pochodzącą z gwiazdy. To tłumaczyłoby, dlaczego Adam tak szybko zniknął.

Teoria ma jednak luki. Z opisanym wyżej zdarzeniem wiązałaby się silna emisja promieniowania rentgenowskiego. Tymczasem w przypadku Adama nie udało się go zarejestrować. Co oznacza, że prawdziwa natura Adama może dopiero czekać na wyjaśnienie.

Źródła: Live Science, New Scientist, The Astrophysical Journal Letters, BelfastLive.

Nasz ekspert

Magdalena Salik

Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com