Вчені знайшли пояснення загадковим спалахам у космосі, що почалися 8 років тому

Астрофізики з Центру астрофізики Гарвардського університету (CfA) запропонували пояснення одному з найзагадковіших явищ сучасної астрономії — яскравим швидким синім оптичним транзієнтам, відомим під абревіатурою LFBOT. Згідно з їхньою гіпотезою, ці потужні спалахи виникають у момент, коли чорна діра або нейтронна зірка занурюється в серцевину зірки Вольфа — Райє та руйнує її.

LFBOT вперше потрапили у поле зору телескопів у 2018 році — відтоді астрономи зафіксували ще 14 таких подій. Від інших космічних вибухів їх відрізняють дві характерні риси: неймовірна швидкість — пік яскравості та згасання вкладаються в кілька днів — і стійкий синій колір, що свідчить про екстремально високу температуру самого спалаху.

До цього часу вчені розглядали кілька можливих сценаріїв. Одні пов’язували LFBOT із загибеллю масивних зірок у наднових із колапсом ядра, інші — з приливним руйнуванням зірок надмасивними чорними дірами. Проте група дослідниці Аніта Ньюджент проаналізувала галактики, у яких спостерігались LFBOT, і з’ясувала: умови навколо цих спалахів не відповідають жодному з раніше запропонованих сценаріїв.

Нова модель описує еволюцію подвійної зіркової системи. Одна з масивних зірок — «канібал» — поступово зриває із сусідки-«донора» зовнішню оболонку. Позбавлена захисту зірка-донор перетворюється на оголене гелієве ядро, яке астрономи й називають зіркою Вольфа — Райє. Зірка-канібал, збагачена поглиненою речовиною, першою вичерпує ядерне паливо, вибухає як наднова і стає чорною дірою або нейтронною зіркою. Вибух дає системі різкий боковий імпульс, що викидає пару з щільних зореутворювальних регіонів на тихі околиці галактики.

Потім настає тривала фаза «поглинання» — сотні чи тисячі років чорна діра або нейтронна зірка повільно стягує речовину із зірки Вольфа — Райє, не руйнуючи її повністю. Розв’язка настає, коли компактний об’єкт врешті провалюється в саме серце гелієвого ядра партнерки й знищує його. Саме ця катастрофа, на думку авторів, і породжує LFBOT — спалах тривалістю лише кілька днів.

«Багато масивних зірок живуть у подвійних системах, але такі злиття трапляються лише за збігу дуже конкретних умов: зірки не мають злитися задовидно рано, але й мусять залишатися достатньо близько, щоб зрештою зійтися», — пояснила Ньюджент. За її словами, такі злиття рідкісні — але саме настільки, наскільки рідко астрономи фіксують самі LFBOT.

Повноцінно перевірити модель вдасться лише зі збільшенням статистики спостережень. Ключову роль у цьому дослідники відводять обсерваторії імені Вери Рубін, яка нещодавно розпочала десятирічну програму регулярної зйомки всього видимого з Землі неба. Інструменти обсерваторії дозволять виявляти слабкіші LFBOT на відстанях у мільярди світлових років і простежити, як ці явища та їхні попередники змінювались упродовж існування Всесвіту.