Mokslas ir IT

2020.06.29 22:12

Astronomai suklasifikavo masyvius sprogimus kosmose: vienas iš jų buvo net 10 kartų galingesnis už supernovą

LRT.lt2020.06.29 22:12

Astronomai galų gale suklasifikavo 2018 m. pirmą kartą stebėtus milžiniškus sprogimus kosmose. Tiesą pasakius, sprogimai tokie ryškūs, kad visi nustebo sužinoję, jog jie vyksta kur kas toliau nuo mūsų nei buvo manoma iki šiol. Dar du atradimai leido šiuos reiškinius priskirti visiškai naujai milžiniškų kosmoso sprogimų klasei, rašo „Science Alert“.

Šie energijos pliūpsniai yra nepaprastai galingi ir nepaprastai greiti, jų metu į kosminę erdvę labai dideliu greičiu išmetamas didžiulis kiekis medžiagos. Naująją klasę astronomai pavadino Greitaisiais mėlynaisiais optiniais trumpalaikiais astronominiais įvykiais (angl. Fast Blue Optical Transients) arba FBOT.

Galiausiai nustatyta, kad 2018 m. stebėtas įvykis, astronomų pravardžiuojamas „Karve“ (AT2018cow), vyko už 200 mln. šviesmečių esančioje galaktikoje, kuo sunku patikėti, turint omenyje išskirtinį pliūpsnio ryškumą. Nuo to laiko jį nurungė du dar didesni sprogimai – tokiu būdu iš viso šiuo metu priskaičiuojami trys FBOT.

Du naujieji buvo aptikti archyviniuose matomos šviesos viso dangaus stebėjimų duomenyse ir yra toliau stebimi.

Tai yra ZTF18abvkwla arba „Koala“, rastas 2018 m. vykdytų už 3,4 mlrd. šviesmečių esančios galaktikos stebėjimų duomenyse, ir CRTS-CSS161010 J045834-081803 arba CSS161010, rastas už 500 mln. šviesmečių esančios galaktikos stebėjimų duomenyse, surinktuose 2016 m. Dviejuose naujuose straipsniuose aprašomi „Koala“ ir CSS161010.

Kad lengviau būtų susidaryti įspūdį, kokio intensyvumo yra šie sprogimai, galima pasakyti, kad „Karvė“ buvo bent 10 kartų galingesnė už įprastą supernovą. „Koala“ ir CSS161010 taip pat buvo galingesni, tačiau akivaizdu, kad tarp šių trijų įvykių yra nemažai panašumų.

„Palyginusi duomenis pamaniau, kad padariau klaidą, – sako „Koala“ tyrimui vadovavusi Kalifornijos technologijos instituto astronomė Anna Ho. – „Koala“ primena „Karvę“, tačiau radijo bangų pliūpsnis buvo dešimt kartų ryškesnis – ne mažiau ryškus už gama spindulių pliūpsnį!“

Paanalizavus CSS161010, žandikaulis dar labiau atvipo. Vėlesni radijo ir rentgeno spindulių ilgio stebėjimai parodė, kad objektas milžinišku greičiu, sudarančiu net 55 proc. šviesos greičio, į erdvę išmetė didžiulį kiekį žvaigždžių medžiagos.

Visi trys sprogimai yra panašūs. Jie labai primena supernovą, tačiau įsižiebia ir užgesta labai greitai, kur kas greičiau nei įprastos supernovos. Be to, jie be galo karšti, dėl to, skirtingai nuo įprastų supernovų, šviesa įgyja melsvą atspalvį.

Kadangi šie astronominiai įvykiai tokie trumpi, sunku suprasti, kas juos sukelia. 2019 m. sausį astronomai sumažino visų įmanomų „Karvės“ atsiradimo priežasčių skaičių iki dviejų galimų scenarijų: juodoji skylė sunaikina baltąją nykštukę arba neįprasto tipo branduolio kolapso supernova, sąlygoja neutroninės žvaigždės ar juodosios skylės susiformavimą.

Šiuo momentu negalima atmesti nė vieno iš šių scenarijų, tačiau astronomai mano, kad visgi tai turėtų būti kažkokio labai reto tipo supernovos.

Mums įprastų branduolio kolapso supernovų sprogimas suformuoja apskritimo formos žvaigždžių medžiagos gaubtą. Kartais šių supernovų sprogimai suformuoja aplink kolapsavusį branduolį besisukančios medžiagos diską, iš polių išstumiantį ypač galingus reliatyvistinius srautus, kuriems būdinga gama spinduliuotė – mes tai vadiname gama spindulių pliūpsniu.

Pagal astronomų sukurtą modelį, FBOT sprogimai taip pat suformuoja panašų diską ir srautus, tačiau juos dengia itin tankus medžiagos debesis, kuris įprastoms supernovoms nėra būdingas. Šį debesį galėjo suformuoti dvinaris elementas, pašalinantis visą supernovos pirmtakės žvaigždės medžiagą.

Kad ir kokiu būdu susiformuoja šis debesys, būtent jis lema neįprastą sprogimo ryškumą, kurį ir pavyko užfiksuoti astronomams. Kai supernovos paskleista sprogimo banga atsimuša į debesį, susidaro nepaprastai greitas, karštas ir ryškus įvairių bangų pliūpsnis.

Tolesniame tyrimų etape ketinama išanalizuoti daugiau duomenų, kad galbūt būtų galima nustatyti daugiau panašių ryškių žybsnių, kurie anksčiau galėjo būti pražiūrėti ar priskirti signalo sutrikimams. Tai padėtų astronomams dar geriau suprasti, kas šiuos sprogimus sukelia.