Dzięki niespotykanym rozbłyskom gwiezdne zwłoki wykazują oznaki życia

Dzięki niespotykanym rozbłyskom gwiezdne zwłoki wykazują oznaki życia

Po wybuchowej śmierci odległej gwiazdy prawdopodobnym źródłem powtarzających się energetycznych rozbłysków obserwowanych przez kilka miesięcy były aktywne zwłoki gwiazd – zjawiska, którego astronomowie nigdy wcześniej nie widzieli, jak podaje zespół pod kierownictwem Cornella w nowych badaniach opublikowanych 15 listopada w czasopiśmie Nature.

Jasne, krótkie rozbłyski – trwające zaledwie kilka minut i tak potężne jak pierwotna eksplozja 100 dni później – pojawiły się w następstwie rzadkiego typu kataklizmu gwiezdnego, który badacze postanowili odkryć, znanego jako świecący, szybko niebieski stan przejściowy optyczny lub LFBOT.

Od czasu odkrycia w 2018 roku astronomowie spekulują na temat przyczyn tak ekstremalnych eksplozji, które są znacznie jaśniejsze niż gwałtowne końce, których zwykle doświadczają masywne gwiazdy, ale blakną w ciągu dni, a nie tygodni. Zespół badawczy uważa, że ​​nieznana wcześniej aktywność rozbłysków, badana przez 15 teleskopów na całym świecie, potwierdza, że ​​silnik musi być ciałem gwiezdnym: czarną dziurą lub gwiazdą neutronową.

„Nie sądzimy, że cokolwiek innego może wywołać tego rodzaju rozbłyski” – powiedziała Anna YQ Ho, adiunkt astronomii w College of Arts and Sciences. „To kończy wieloletnie debaty na temat czynników napędzających tego typu eksplozje i ujawnia niezwykle bezpośrednią metodę badania aktywności ciał gwiezdnych”.

Ho jest pierwszym autorem książki „Minutes-duration Optical Flares with Supernova Luminosities”, opublikowanej wspólnie z ponad 70 współautorami, którzy pomogli scharakteryzować LFBOT oficjalnie oznaczony jako AT2022tsd i nazywany „diabłem tasmańskim” oraz wynikające z niego impulsy światła widziane mniej więcej w miliardów lat świetlnych od Ziemi.

Ho napisał oprogramowanie, które oznaczyło wydarzenie we wrześniu 2022 r., przeglądając pół miliona zmian, czyli stanów przejściowych, wykrywanych codziennie w ramach przeglądu całego nieba prowadzonego przez Zwicky Transient Facility w Kalifornii.

Następnie w grudniu 2022 r., podczas rutynowego monitorowania słabnącej eksplozji, Ho i współpracownicy Daniel Perley z Liverpool John Moores University w Anglii oraz Ping Chen z Instytutu Naukowego Weizmanna w Izraelu spotkali się, aby dokonać przeglądu nowych obserwacji przeprowadzonych i przeanalizowanych przez Ping – zestaw pięciu obrazów, każdy obejmujący kilka minut. Pierwsza, zgodnie z oczekiwaniami, nie pokazała niczego, ale druga przechwyciła światło, po którym nastąpił intensywnie jasny skok w środkowej części kadru, który szybko zniknął.

„Nikt tak naprawdę nie wiedział, co powiedzieć” – wspomina Ho. „Nigdy wcześniej nie widzieliśmy czegoś takiego – czegoś tak szybkiego i jasności tak silnej jak pierwotna eksplozja kilka miesięcy później – w żadnej supernowej ani FBOT. Nigdy czegoś takiego nie widzieliśmy w astronomii”.

Aby dokładniej zbadać nagłe ponowne pojaśnienie, badacze zaangażowali partnerów, którzy przekazali obserwacje z kilkunastu innych teleskopów, w tym jednego wyposażonego w szybką kamerę. Zespół przeczesał wcześniejsze dane i pracował nad wykluczeniem innych możliwych źródeł światła. Ich analiza ostatecznie potwierdziła co najmniej 14 nieregularnych impulsów świetlnych w okresie 120 dni, co prawdopodobnie stanowi jedynie ułamek całkowitej liczby, powiedział Ho.

„Co zaskakujące, zamiast stale gasnąć, jak można było się spodziewać, źródło na krótko ponownie się rozjaśniło – i znowu, i znowu” – powiedziała. „LFBOTy są już rodzajem dziwnego, egzotycznego wydarzenia, więc to było jeszcze dziwniejsze”.

Trwają badania, jakie dokładnie procesy zaszły w tym przypadku – być może czarna dziura wyrzucająca na zewnątrz strumienie materii gwiezdnej z prędkością bliską prędkości światła. Ho ma nadzieję, że badania pomogą osiągnąć długoterminowe cele polegające na mapowaniu, w jaki sposób właściwości gwiazd w życiu mogą przewidywać sposób, w jaki umrą oraz rodzaj zwłok, które produkują.

Ho powiedział, że w przypadku LFBOT szybki obrót lub silne pole magnetyczne prawdopodobnie są kluczowymi elementami mechanizmów ich wystrzeliwania. Możliwe jest również, że wcale nie są to konwencjonalne supernowe, a raczej wywołane połączeniem gwiazdy z czarną dziurą.

„Być może widzimy zupełnie inny kanał kosmicznych kataklizmów” – powiedziała.

Ho powiedział, że niezwykłe eksplozje zapewnią nowy wgląd w cykle życia gwiazd, które zwykle można zobaczyć jedynie na zdjęciach różnych etapów – gwiazdy, eksplozji, pozostałości – a nie jako część pojedynczego układu. LFBOT mogą stanowić okazję do obserwacji gwiazdy przechodzącej w życie pozagrobowe.

„Ponieważ zwłoki nie tylko tam leżą, są aktywne i robią rzeczy, które możemy wykryć” – powiedział Ho. „Uważamy, że te rozbłyski mogą pochodzić z jednego z nowo powstałych zwłok, co daje nam możliwość zbadania ich właściwości w chwili ich uformowania”.

Click to rate this post!
[Total: 0 Average: 0]
science