Єлісей Ходоловський | Зіткнення компактних мертвих зірок з зорями Вольфа-Райє породжують над...

Зіткнення компактних мертвих зірок з зорями Вольфа-Райє породжують надзвичайно яскраві блакитні спалахи.Швидкі блакитні оптичні транзиєнти (LFBOT) є одними з найяскравіших і найшвидших вибухів у Всесвіті, але їх походження до кінця не зрозуміле. Нове дослідження детальніше розглядає галактики, в яких вони відбуваються, пропонуючи дві важливі підказки щодо їхньої природи. Стаття, в якій викладено ці результати, була завантажена на ресурс arXiv 24 березня.LFBOT називаються короподібними подіями, на честь першого представника цього класу — AT2018cow — відкритого у 2018 році. Це надзвичайно яскраві вибухи, яскравість яких досягає піку протягом тижня та зменшується до половини свого пікового значення наступного тижня. Їх пікова яскравість зазвичай перевищує 10⁴³ ерг за секунду на оптичних довжинах хвиль. Це можна порівняти з яскравістю надсвітлих наднових, яким потрібно від кількох тижнів до місяців, щоб досягти піку, і які зазвичай у 10-100 разів яскравіші за звичайні наднові.Більше того, криву блиску блакитних транзієнтів, яка показує зміни їхньої яскравості з часом, не можна пояснити розпадом нікелю-56, який є поширеним джерелом енергії для нормальних наднових та наднових з колапсом ядра. Існує кілька теорій їх походження; проте єдиної думки немає.У новому дослідженні Аня Ньюджент з Гарвардського та Смітсонівського центру астрофізики та її команда дослідили галактики, в яких відбулося 11 з цих швидких вибухів. Вони уважно вивчили, де відбуваються вибухи в межах своїх галактик, як близько вони розташовані до областей активного зореутворення та які типи зоряних популяцій їх оточують.Для цього вони змоделювали фізичні властивості, такі як зоряна маса, швидкість зореутворення та хімічний склад, щоб вони відповідали світлу галактики. Це дозволило їм реконструювати основні середовища, в яких виникають ці загадкові явища.Потім команда порівняла змодельовані умови навколишнього середовища LFBOT з умовами інших добре вивчених вибухів в астрофізиці, включаючи різні типи наднових, довгі гамма-спалахи та надсвітлові наднові.Ось що вони виявили: ці галактики-господарі активно формують зірки, що демонструють ознаки нещодавньої активності. Однак вони менш екстремальні, ніж галактики, що містять надсвітлові наднові, та активніші, ніж ті, що містять багато наднових. Хімічно вони менш збагачені важкими елементами, ніж галактики-господарі наднових, але більш багаті на метали, ніж ті, що містять довгі гамма-спалахи або надсвітлові наднові.На відміну від багатьох зоряних вибухів, які відбуваються в яскравих областях зореутворення, значна частина LFBOT, як було виявлено, відбувається далеко від цих областей, іноді на околицях їхніх галактик.У сукупності ці підказки дозволили дослідникам виключити сценарії, пов'язані з центрами галактик, такі як розрив зірок після блукання занадто близько до чорних дір під час припливних руйнувань. Також відкинули інші ідеї, таких як наднові, що живляться магнетарами, або невдалі наднові.Тому вони пропонують незвичайний сценарій, який відповідає всім вимогам. Згідно його, компактний об'єкт, такий як нейтронна зірка або чорна діра, стикаються з масивною зіркою Вольфа-Райє. Подвійна система, яка, ймовірно, виникла в області зореутворення, отримує «поштовх до початку», коли компактний об'єкт утворюється в надновій. Цей поштовх може віднести систему від місця її народження, далеко від області зореутворення, де два об'єкти зрештою зливаються, утворюючи блакитний транзієнт.«Ми наголошуємо, що поточна вибірка LFBOT досить мала; таким чином, наші висновки слід розглядати як попередню основу для майбутніх досліджень популяції», — пише команда в статті.Очікується, що майбутнє дослідження обсерваторії Віри К. Рубін виявить сотні таких подій щороку. Ця велика популяція може допомогти астрономам визначити походження цих таємничих вибухів.