Ученые объяснили происхождение загадочных голубых вспышек

Астрофизики предложили новое объяснение редких космических взрывов — ярких быстрых голубых оптических вспышек, которые за несколько суток появляются и исчезают, а по мощности могут сравниться со свечением целой галактики, пишет Space.com.

Первый подобный объект заметили в 2018 году. Он получил обозначение AT2018cow и неофициальное название «Корова». Вспышка была необычайно яркой в голубой части спектра, но развивалась гораздо быстрее обычных сверхновых: не за месяцы, а всего за несколько дней. Позднее с помощью автоматических телескопов астрономы нашли еще около 14 похожих явлений в разных областях космоса.

Эти события относят к классу ярких быстрых голубых оптических вспышек. Они стали одной из самых сложных загадок современной астрофизики. Существующие модели не могли одновременно объяснить их большую яркость, голубой цвет, указывающий на температуру примерно в шесть раз выше солнечной, и необычное расположение. Часть таких вспышек обнаруживали не в областях активного рождения звезд внутри галактик, а на их окраинах или даже в межгалактическом пространстве.

Группа астрофизиков под руководством Ани Ньюджент из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики предложила связать этот феномен с двойными звездными системами. В таких системах две массивные звезды движутся вокруг общего центра масс, а их эволюция может завершиться крайне бурным сценарием.

По версии исследователей, одна из звезд первой расходует свое топливо и взрывается как сверхновая. После нее остается компактный объект — нейтронная звезда или черная дыра. Сам взрыв придает системе мощный импульс, из-за чего она может быть выброшена к окраинам галактики или в межзвездное пространство.

Вторая звезда продолжает существовать, но постепенно теряет внешнюю оболочку под действием собственного звездного ветра. В результате она превращается в звезду Вольфа — Райе — очень горячее и яркое небесное тело, представляющее собой оголенное гелиевое ядро. Температура такой звезды может достигать 200 тысяч градусов Цельсия, что примерно в 30 раз выше температуры поверхности Солнца. Поэтому она ярко светит в голубом и ультрафиолетовом диапазонах.

Далее компактный остаток первой звезды не покидает систему. Гравитация продолжает связывать его со звездой-компаньоном. Со временем черная дыра или нейтронная звезда по спирали сближается с ней, а затем проходит через оболочку звезды Вольфа — Райе. В финале компактный объект сталкивается с ее гелиевым ядром, что и может приводить к появлению яркой голубой вспышки.

Энергия такого столкновения, по гипотезе авторов, создает мощный поток излучения в оптическом и ультрафиолетовом диапазонах. Именно его телескопы фиксируют с Земли как короткую, очень яркую и горячую вспышку.

Авторы работы считают, что эта модель позволяет связать воедино основные особенности подобных событий. Она объясняет их редкость, потому что требует особых начальных условий в двойной системе. В отличие от гипотез, где речь идет только о коллапсе массивной звезды, новый сценарий учитывает и свойства самой вспышки, и особенности ее расположения во Вселенной.

При этом ученые подчеркивают, что гипотеза еще нуждается в проверке. Для подтверждения потребуются новые наблюдения, в том числе изучение остаточного излучения. Большие надежды возлагаются на обсерваторию имени Веры Рубин, которая должна проводить глубокий динамический обзор неба. Ожидается, что она поможет находить десятки новых голубых вспышек и даст астрофизикам больше данных для проверки предложенной модели.