Zvláštny výbuch na nečakanom mieste

Výnimočne jasné záblesky svetla nájdené medzi galaxiami

Jasná hviezdna noc je klamlivo pokojná pre pozorovateľov oblohy na dvore. V skutočnosti je obloha osvetlená vecami, ktoré v noci žiaria – ako napríklad zhasnutie bleskov paparazzovských fotoaparátov. Väčšina z týchto zábleskov sú hviezdne výbuchy alebo kolízie. Sú také slabé, že ich dokážu zachytiť len nemrkajúce oči ďalekohľadov, ktoré nepretržite sledujú nočnú oblohu na takéto momenty.

Medzi najvzácnejšie z týchto náhodných kozmických udalostí patrí malá trieda s názvom Luminous Fast Blue Optical Transients (LFBOT). Intenzívne svietia v modrom svetle a rýchlo sa vyvíjajú, dosahujú maximálny jas a potom v priebehu niekoľkých dní opäť vyblednú, na rozdiel od supernov, ktorým trvá niekoľko týždňov alebo mesiacov, kým vyblednú.

Prvý LFBOT bol nájdený v roku 2018. V súčasnosti sa chytajú raz ročne a preto je známych len niekoľko. Za príčinami silných výbuchov je veľa teórií. Ale Hubble prišiel a urobil tento incident ešte tajomnejším.

LFBOT sa objaví v roku 2023 na mieste, kde to nikto nečakal – medzi dvoma galaxiami. Len Hubbleov teleskop dokáže určiť jeho prekvapivú polohu. Ak chuť výnimočne silných supernov spôsobí LFBOT, mali by fúkať do špirálových ramien galaxií, kde sa rodia hviezdy. Masívne novonarodené hviezdy za supernovou neprežijú dostatočne dlho na to, aby putovali za svoje hniezdiská vo vnútri galaxie.

Astronómovia súhlasia s tým, že by sa malo objaviť viac LFBOT, aby teoretici mohli lepšie charakterizovať populáciu týchto nepolapiteľných prechodných udalostí.

Snímka svetelného rýchleho modrého optického prechodu (LFBOT) z Hubbleovho vesmírneho teleskopu, označená ako AT2023fhn, označená ukazovateľmi. Intenzívne svieti v modrom svetle a rýchlo sa vyvíja, dosahuje vrchol jasu a v priebehu niekoľkých dní opäť vybledne, na rozdiel od supernov, ktorým trvá niekoľko týždňov alebo mesiacov, kým vyblednú. Od roku 2018 bolo objavených len niekoľko predchádzajúcich LFBOT. Prekvapivé je, že tento posledný prechodný jav, pozorovaný v roku 2023, sa nachádza vo veľkom posune od špirálovej galaxie s priečkou vpravo aj od trpasličej galaxie vľavo hore. Len Hubbleov teleskop mohol určiť jeho polohu. A výsledky sú pre astronómov ešte viac záhadné, pretože všetky predchádzajúce LFBOT boli nájdené v oblastiach tvorby hviezd v špirálových ramenách galaxií. Nie je jasné, aká astronomická udalosť by spustila takýto výbuch mimo galaxie. Poďakovanie: NASA, ESA, STScI, Ashley Crimes (ESA-ESTEC/Radboud University)

Hubbleov vesmírny teleskop agentúry NASA zachytil zvláštny výbuch na neočakávanom mieste

Veľmi zriedkavý, zvláštny záblesk výnimočne jasného svetla vo vesmíre sa stal ešte podivnejším – vďaka Eagle-Eye NASA‚S Hubblov vesmírny teleskop,

Udalosť s názvom Luminous Fast Blue Optical Transient (LFBOT) sa odrazila na scéne, kde sa neočakávalo, že by sa mala nachádzať, ďaleko od akejkoľvek hostiteľskej galaxie. Len Hubbleov teleskop mohol určiť jeho polohu. A výsledky ešte viac mätú astronómov. Po prvé, nevedia, čo sú LFBOT. Výsledky Hubblea vylučujú niektoré možné teórie a naznačujú, že vedia ešte menej.

LFBOT patria medzi najjasnejšie známe javy viditeľného svetla vo vesmíre – zapínajú a vypínajú sa rovnako neočakávane ako blesk fotoaparátu. Našlo sa len hŕstka Od prvého objavu v roku 2018 – Udalosť vzdialená približne 200 miliónov svetelných rokov, ktorá dostala prezývku „Krava“. V súčasnosti sa LFBOT zisťuje raz za rok.

Najnovšie zistenia a komentáre

Po počiatočnej detekcii bol najnovší LFBOT pozorovaný viacerými ďalekohľadmi v celom elektromagnetickom spektre, od röntgenových lúčov až po rádiové vlny. Časový jav označený ako AT2023fhn a prezývaný „The Finch“ vykazoval všetky uvedené charakteristiky LFBOT. Intenzívne žiari v modrom svetle a rýchlo sa vyvíja, dosahuje vrchol jasu a v priebehu niekoľkých dní opäť vybledne, na rozdiel od supernov, ktorých vyblednutie trvá týždne alebo mesiace.

Ale na rozdiel od iných LFBOT, ktoré sme predtým videli, Hubble zistil, že Finch leží medzi dvoma susednými galaxiami – blízkou špirálovou galaxiou vzdialenou asi 50 000 svetelných rokov a menšou galaxiou vzdialenou asi 15 000 svetelných rokov.

Snímka s názvom „AT2023fhn HST WFC3/UVIS“ s farebným kľúčom, mierkou a šípkami kompasu zobrazuje tri galaxie na zamatovo-čiernom pozadí vesmíru. Najväčšia biela a modrá galaxia v tvare špirály je v strede snímky. Dve menšie galaxie sú biele škvrny vľavo. Podivná biela škvrna s červenými ukazovateľmi v hornej časti obrázku je žiara nejakého neznámeho objektu, ktorý explodoval, ale nemá žiadne spojenie so žiadnou galaxiou. Poďakovanie: NASA, ESA, STScI, Ashley Crimes (ESA-ESTEC/Radboud University)

„Pozorovania z Hubbleovho teleskopu boli skutočne dôležitou vecou. Uvedomili si, že je to nezvyčajné v porovnaní s inými podobnými, pretože bez údajov z Hubbleovho teleskopu by sme o tom nevedeli,“ povedala Ashley Crimes, hlavná autorka Hubbleovho článku, v nadchádzajúcom vydaní. Mesačné oznámenia Kráľovskej astronomickej spoločnosti (MNRAS), on je tiež jeden Európska vesmírna agentúra Výskumný pracovník, predtým Radboud University, Nijmegen, Holandsko.

Zatiaľ čo tieto veľkolepé explózie sa pripisujú zriedkavému typu supernovy nazývanej supernova s ​​kolapsom jadra, masívne hviezdy, ktoré sa zmenia na supernovu, majú podľa hviezdnych štandardov krátke trvanie. Preto masívne progenitorové hviezdy nemajú čas dostať sa veľmi ďaleko od miesta svojho zrodu – zhluku novonarodených hviezd – predtým, než vybuchnú. Všetky predchádzajúce LFBOT sa našli v špirálových ramenách galaxií, kde prebieha zrod hviezd, ale Finch nie je v žiadnej galaxii.

„Čím viac sa o LFBOToch dozvieme, tým viac nás prekvapia,“ povedal Crimes. „Teraz sme ukázali, že LFBOT sa môžu vyskytovať dosť ďaleko od stredu najbližšej galaxie a Finchova poloha nie je taká, akú by sme očakávali od akéhokoľvek iného typu supernovy.“

Počiatočné upozornenia a ďalšie potvrdenie

Zwicky Transient Facility – extrémne širokouhlá pozemná kamera, ktorá každé dva dni skenuje celú severnú oblohu – prvýkrát upozornila astronómov na Fincha 10. apríla 2023. Akonáhle to bolo spozorované, výskumníci spustili vopred naplánovaný program, ktorý bol v pohotovostnom režime na pozorovanie, pripravený okamžite zamerať svoju pozornosť na akéhokoľvek potenciálneho kandidáta na LFBOT.

Spektroskopické merania uskutočnené teleskopom Gemini South v Čile odhalili, že Finchova teplota je 36 000 stupňov Celzia. Fahrenheita, Blíženci tiež pomohli určiť jej vzdialenosť od Zeme, aby sa dala vypočítať jej jasnosť. Tieto zistenia spolu s údajmi z iných observatórií vrátane röntgenového observatória Chandra NASA a pozemného rádiového teleskopu Very Large Array National Science Foundation potvrdili, že výbuch bol skutočne LFBOT.

Možné vysvetlenia a budúci výskum

Jedna teória predpokladá, že hviezdy LFBOT môžu byť výsledkom pohltenia strednou hmotnosťou čierna diera (medzi 100 a 1 000 hmotnostami Slnka). NASA Vesmírny teleskop Jamesa WebbaVysoké rozlíšenie a infračervená citlivosť by sa nakoniec mohli použiť na zistenie, že Finch explodoval vo vnútri guľovej hviezdokopy vo vonkajšom halo jednej z dvoch susedných galaxií. Guľová hviezdokopa je najpravdepodobnejším miestom, kde by sa dala nájsť čierna diera strednej hmotnosti.

Na vysvetlenie Finchovej nezvyčajnej polohy výskumníci zvažujú možnosť, že je výsledkom kolízie dvoch neutrónových hviezd, ktoré cestujú ďaleko mimo svojej hostiteľskej galaxie a pohybujú sa k sebe v priebehu miliárd rokov. Takéto zrážky spôsobujú kilonovu – výbuch, ktorý je až 1000-krát silnejší ako štandardná supernova. Veľmi špekulatívnou teóriou však je, že ak je jedna z neutrónových hviezd silne zmagnetizovaná – magnetar – môže zvýšiť silu výbuchu až na 100-násobok jasnosti bežnej supernovy.

„Toto zistenie vyvoláva viac otázok ako odpovedí,“ povedal Crimes. „Je potrebné viac práce, aby sme zistili, ktoré z mnohých možných vysvetlení je správne.“

Pretože astrofyzikálne prechodné javy sa môžu vyskytnúť kdekoľvek a kedykoľvek a z astronomického hľadiska sú relatívne prchavé, výskumníci sa spoliehajú na prieskumy v širokom poli, ktoré dokážu nepretržite monitorovať veľké oblasti oblohy, aby ich odhalili, a Hubble This môže upozorniť ostatné observatóriá, aby prijali následné opatrenia. Prehľad.

Vedci tvrdia, že na lepšie pochopenie tohto javu je potrebná väčšia vzorka. Pripravované celooblohové prieskumné teleskopy, ako napríklad pozemné observatórium Vera C. Rubin Observatory, môžu byť schopné odhaliť viac v závislosti od základnej astrofyziky.

Referencia: „AT2023fhn (The Finch): Svetelný rýchly modrý optický prechod vo veľkom posune od svojej hostiteľskej galaxie“ AA Crimes, PG Jonker, AJ Levan, DL Coppagens, N. Autori: Gaspari, BP Gompertz, PJ Groot, DB Malesani. A. Mummery, E. R. Stanway a K. Virsema, schválený, Mesačné oznámenia Kráľovskej astronomickej spoločnosti,
arXiv:2307.01771v2

Hubbleov vesmírny teleskop je projekt medzinárodnej spolupráce medzi NASA a ESA. Ďalekohľad riadi Goddard Space Flight Center NASA v Greenbelte v štáte Maryland. Vedecký inštitút pre vesmírny teleskop (STScI) v Baltimore v štáte Maryland vykonáva vedecké operácie prostredníctvom Hubbleovho a Webbovho teleskopu. STSCI prevádzkuje pre NASA Asociácia univerzít pre výskum astronómie vo Washingtone, D.C.

Medzinárodný tím astronómov v tejto štúdii zahŕňa AA Crimmes, (Radboud University, Holandsko), PG Jonker (Radboud University a Holandský inštitút pre výskum vesmíru, Holandsko), AJ Levan (Radboud University, Holandsko); University of WarwickSpojené kráľovstvo), DL Copzens (University of Warwick, Spojené kráľovstvo), N. Gaspari (Radboud University, Holandsko), BP Gompertz (University of BirminghamSpojené kráľovstvo), PJ Groot (Radboud University, Holandsko; University of Cape Town a Juhoafrické astronomické observatórium, Južná Afrika), DB Malesani (Radboud University, Holandsko; Cosmic Dawn Center (DAWN) a University of Copenhagen, Dánsko), A. Mummery (Oxford Astrophysics, Spojené kráľovstvo), E. R. Stanway (University of Warwick, Spojené kráľovstvo) a K. Wiersema (University of Hertfordshire, Spojené kráľovstvo).