Martwa pozostałość po gwieździe nie taka martwa. Nigdy takich rozbłysków nie obserwowano

Masywne gwiazdy kończą swoje życie w eksplozji supernowej. Po takiej eksplozji po samej gwieździe pozostaje jedynie albo czarna dziura, albo gwiazda neutronowa. W tym drugim przypadku mamy do czynienia z obiektem o rozmiarach rzędu niespełna dwudziestu kilometrów i masie Słońca (dla porównania Słońce ma średnicę 1,4 mln km). Okazuje się jednak, że choć jest to tylko martwa pozostałość po gwieździe, taki obiekt kompaktowy czasami wciąż daje o sobie znać. Astronomowie właśnie pozostałość po dawnej masywnej gwieździe uznali za źródło powtarzających się, niezwykle energetycznych rozbłysków obserwowanych na przestrzeni kilku miesięcy. Nigdy wcześniej takiego zjawiska nie obserwowano.
Martwa pozostałość po gwieździe nie taka martwa. Nigdy takich rozbłysków nie obserwowano

W tym przypadku chodzi o jasne, krótkie, trwające zaledwie po kilka minut niezwykle jasne błyski promieniowania intensywnością porównywalne z pierwotną eksplozją, tzw. jasne szybkie niebieskie zjawiska optyczne (LFBOT, ang. Luminous Fast Blue Optical Transient). Błyski takie odkryto po raz pierwszy w 2018 roku. Od początku jednak astronomowie mieli problem z wyjaśnieniem procesów, które mogłyby napędzać tak jasne eksplozje, które są znacznie jaśniejsze od typowej eksplozji supernowej, a jednocześnie znikają w ciągu kilku dni zamiast kilku tygodni.

Wyniki obserwacji prowadzonych za pomocą 15 różnych teleskopów zlokalizowanych na powierzchni całej Ziemi wskazują, że źródłem tak silnych rozbłysków musi być pozostałość po gwieździe, która eksplodowała jako supernowa, a więc jest to albo czarna dziura, albo gwiazda neutronowa. Naukowcy przyznają, że nic innego nie byłoby w stanie wywołać tak silnych rozbłysków.

Czytaj także: Hubble zaobserwował potężną eksplozję. W tym miejscu nikt się jej nie spodziewał

W najnowszym artykule naukowym opublikowanym przez Annę Y. Q. Ho oraz siedemdziesięciu jej współpracowników badacze analizowali przypadek LFBOT skatalogowanego pod numerem AT2022tsd, nazywanego pieszczotliwie “diabłem tasmańskim”, który emituje impulsy promieniowania docierające do Ziemi z odległości blisko miliarda lat świetlnych.

To właśnie Ho odpowiada za oprogramowanie, które zwróciło uwagę astronomów na błysk z września 2022 roku podczas skanowania pół miliona różnych zjawisk przejściowych zarejestrowanych w ramach przeglądu całego nieba realizowanego w Zwicky Transient Facility w Kalifornii.

Trzy miesiące po pierwotnym odkryciu naukowcy analizowali nowe, kolejne już obserwacje i dokładnie w tym samym miejscu odkryli kolejny jasny błysk o jasności porównywalnej z pierwotną eksplozją. Co więcej, rozbłysk zniknął dokładnie tak szybko jak się pojawił. Nigdy wcześniej czegoś takiego nie obserwowano ani w przypadku supernowej, ani w przypadku jakiegokolwiek szybkiego, niebieskiego zjawiska przejściowego.

Niemal natychmiast naukowcy zgromadzili obserwacje tego samego obszaru, wykonane za pomocą innych teleskopów naziemnych. W tychże danych udało się odkryć jeszcze 14 innych nieregularnych impulsów świetlnych pochodzących z tego samego miejsca. Ze zdumieniem ustalono także, że zamiast stopniowo gasnąć, wielokrotnie obiekt ten błyskał z równą intensywnością.

Jak na razie nie wiadomo jakie procesy odpowiadają za takie zachowanie obiektu kompaktowego, niezależnie od tego czy jest to czarna dziura, czy gwiazda neutronowa. Możliwe, że mamy tu do czynienia z czarną dziurą, która wyrzuca ze swojego otoczenia strumienie materii z prędkością bliską prędkości światła. Być może badanie tego przypadku pozwolą lepiej ustalić jakie właściwości gwiazd mogą wskazywać na to, jak one umrą i co po sobie pozostawią.

W przypadku błysków LFBOT możliwe, że jednym z głównych czynników jest szybkie tempo obrotu lub silne pole magnetyczne obiektu będącego źródłem rozbłysku. Bardziej ekscentryczna teoria wskazuje nawet na to, że być może nie mieliśmy w tym przypadku do czynienia z eksplozją supernowej, a ze zderzeniem gwiazdy z czarną dziurą.