[Goddard] [AT 2023fhn]: Телескоп Хаббл обнаруживает странный взрыв в неожиданном месте

NASA Hubble Mission Team, 5 октября 2024 года

Это художественное изображение одного из самых ярких взрывов, когда-либо наблюдавшихся в космосе - Яркого Быстрого Голубого Оптического Процесса (LFBOT), который интенсивно светится голубым светом и быстро развивается, достигая пика яркости и снова угасая в течение нескольких дней - в отличие от сверхновых, которым требуются недели или месяцы, чтобы потускнеть. С 2018 года было открыто не много LFBOT, и все они происходят внутри галактик, где рождаются звезды. 

Но на этой иллюстрации показано, что обнаруженная Хабблом в 2023 году вспышка LFBOT произошла в межгалактическом пространстве, что только усугубляет загадку транзитных явлений. Поскольку астрономы не знают основного процесса, стоящего за LFBOT, изображенный здесь взрыв - это чисто догадки, основанные на некоторых известных транзитных явлениях.

NASA, ESA, NSF's NOIRLab, Mark Garlick , Mahdi Zamani

Очень редкий странный всплеск чрезвычайно яркого света во Вселенной стал еще более странным – благодаря острому взгляду космического телескопа Хаббл.

Это явление, называемое Быстрым Голубым Оптическим Процессом (LFBOT), появилось там, где его не ожидали увидеть - далеко от какой-либо галактики-хозяина. Только Хаббл смог точно определить его местоположение, и его результаты оставляют астрономов еще в большем недоумении. Во-первых, они не имеют ни малейшего представления, что такое эти самые LFBOTы, а, во-вторых, результаты Хаббла, исключив некоторые возможные теории, предполагают, что они знают еще меньше.

LFBOTы являются одними из самых ярких известных явлений видимого света во Вселенной - внезапно вспыхивающими, как вспышки фотоаппарата. С момента своего первого открытия в 2018 году, примерно в 200 миллионах световых лет от нас, которое прозвали "Коровой", было обнаружено всего несколько таких объектов. В настоящее время LFBOTы обнаруживаются раз в год.

После первоначального обнаружения последний LFBOT наблюдали при помощи множества телескопов во всем электромагнитном спектре, от рентгеновских до радиоволн. Объект, обозначенный как AT2023fhn и прозванный "Зяблик", демонстрировал все характерные признаки LFBOTа. Он сиял ярким голубым светом и быстро эволюционировал, достигая пика яркости и снова угасая в течение нескольких дней, в отличие от сверхновых, которым требуется недели или месяцы, чтобы померкнуть.

Но в отличие от любого другого ранее наблюдаемого LFBOTа, Hubble обнаружил, что "Зяблик" находится между двумя соседними галактиками – примерно в 50 000 световых лет от ближайшей спиральной галактики и примерно в 15 000 световых лет от меньшей галактики.

"Наблюдения Хаббла были действительно решающими. Они заставили нас понять, что именно было необычно по сравнению с другими подобными явлениями, потому что без данных Хаббла мы бы не узнали об этом," сказал Эшли Краймс, ведущий автор статьи, в которой сообщается об открытии в номере журнала Королевского астрономического общества (MNRAS). Он также является исследовательским сотрудником Европейского космического агентства, ранее работавшим в Радбаудском университете в Неймегене, Нидерланды.

Изображение телескопа Хаббл, показывающее Яркий Быстрый Голубой Оптический Процесс (LFBOT), обозначенный как AT 2023fhn, указано стрелками. Он интенсивно светится голубым светом и быстро развивается, достигая пика яркости и снова угасая в течение нескольких дней, в отличие от сверхновых, которым требуются недели или месяцы, чтобы потускнеть. С 2018 года было обнаружено только несколько LFBOT. Сюрприз заключается в том, что это последнее явление, наблюдаемое в 2023 году, находится в значительном отдалении как от спиральной галактики с перемычкой справа, так и от карликовой галактики сверху слева. Только Хаббл смог точно определить его местоположение. А результаты ставят астрономов в еще большее недоумение, потому что все предыдущие LFBOT были найдены в звездообразующих регионах в спиральных рукавах галактик. Неясно, какое астрономическое событие могло вызвать такой взрыв далеко за пределами галактик.

NASA, ESA, STScI, Ashley Chrimes (ESA-ESTEC/Radboud University)

Хотя эти удивительные взрывы были предположительно редким типом сверхновых, называемым коллапс-сверхновыми, огромные звезды, превращающиеся в сверхновые, живут недолго по звездным меркам. Следовательно, массивные предшественники звезд не успевают уйти далеко от места их рождения - скопления новорожденных звезд - перед взрывом. Все предыдущие LFBOT были обнаружены в спиральных рукавах галактик, где происходит звездообразование, но Finch находится не в какой-либо галактике.

"Чем больше мы узнаем о LFBOT, тем больше они нас удивляют," сказал Краймс. "Теперь мы показали, что LFBOT могут происходить далеко от центра ближайшей галактики, и местоположение Finch не соответствует тому, что мы ожидаем для любого типа сверхновой."

Zwicky Transient Facility - камера с очень широким углом обзора, установленная на Земле, которая сканирует все северное небо каждые два дня - первой предупредила астрономов о Finch 10 апреля 2023 года. Как только его заметили, исследователи запустили заранее запланированную программу наблюдений, которая была в режиме ожидания, готовая быстро обратить внимание на любые потенциальные кандидаты LFBOT, которые появились.

Спектроскопические измерения, проведенные с помощью телескопа Южный Близнец в Чили, показали, что Зяблик имеет ошеломляющую температуру 36,000 градусов по Фаренгейту. Близнец также помог определить его расстояние от Земли, чтобы можно было рассчитать его светимость. Вместе с данными от других обсерваторий, включая космическую обсерваторию рентгеновских лучей Чандра и радиотелескопы National Science Foundation's Very Large Array, эти результаты подтвердили, что взрыв действительно был LFBOT.

LFBOT могут быть результатом разрушения звезд промежуточной массы черной дырой массой от 100 до 1000 солнечных масс. Телескоп Джеймса Уэбба с его высоким разрешением и инфракрасной чувствительностью в конечном итоге может использоваться для того, чтобы обнаружить, что "Зяблик" взорвался внутри шарового звездного скопления во внешнем гало одной из двух соседних галактик. Шаровое звездное скопление - наиболее вероятное место, где можно найти черную дыру промежуточной массы.

Чтобы объяснить необычное местоположение "Зяблика", исследователи рассматривают возможность того, что он является результатом столкновения двух нейтронных звезд, двигающихся далеко за пределами своей родной галактики, которые сближались миллиарды лет. Такие столкновения порождают килонову – взрыв в 1000 раз мощнее обычной новой. Однако одна очень спекулятивная теория состоит в том, что если одна из нейтронных звезд сильно намагничена – магнетар – это может значительно усилить мощность взрыва, вплоть до в 100 раз ярче обычной сверхновой.

"Это открытие порождает гораздо больше вопросов, чем ответов", - говорит Краймс. "Необходимо больше работы, чтобы понять, какое из многих возможных объяснений является правильным".

Поскольку астрономические процессы могут появляться где угодно в любое время и относительно недолговечны в астрономических масштабах, исследователи полагаются на обзоры широкого поля, которые могут постоянно сканировать большие участки неба, чтобы их обнаружить и оповестить другие обсерватории, такие как Хаббл, для последующих наблюдений.

Для более полного понимания явления исследователям необходимо больше данных. Строящиеся телескопы обзора всего неба - такие как наземная обсерватория Веры Рубин, - могут обнаружить больше подобных объектов.

Космический телескоп Хаббл - это проект международного сотрудничества между NASA и ESA. Управление телескопом осуществляется Научно-космическим центром NASA в Гринбелте, штат Мэриленд. Научные операции Хаббла и Уэбба проводятся Научным институтом космического телескопа (STScI) в Балтиморе, штат Мэриленд. STScI управляется для NASA Ассоциацией университетов по астрономическим исследованиям в Вашингтоне, округ Колумбия.

Ссылки:

- статья на arXiv.org

Ссылка на объект (Transient Name Server):

https://www.wis-tns.org/object/2023fhn

Объект в Aladin:

RA/DEC(2000): 10:08:03.815 +21:04:26.95 | 152.0158965 +21.0741526