Взрывы отличаются от «обычных» сверхновых, гамма-всплесков.
Астрономы обнаружили два объекта, которые, в дополнение к странному объекту, обнаруженному в 2018 году, составляют новый класс космических взрывов. Новый тип взрыва разделяет некоторые характеристики со взрывами сверхновых звезд и со взрывами, которые генерируют гамма-всплески (GRB), но все же имеет отличительные отличия от каждого из них.
Сага началась в июне 2018 года, когда астрономы увидели космический взрыв с удивительными характеристиками и поведением. Объект, получивший название AT2018cow («Корова»), привлек внимание ученых всего мира и был тщательно изучен. Несмотря на то, что он разделял некоторые характеристики со взрывами сверхновых, он отличался важными аспектами, особенно необычной начальной яркостью и тем, как быстро он слабел и исчезал всего за несколько дней.
В то же время два дополнительных взрыва - один из 2016 года и один из 2018 года - также показали необычные характеристики и наблюдались и анализировались. Два новых взрыва называются CSS161010, сокращение от CRTS CSS161010 J045834-081803 - в галактике на расстоянии около 500 миллионов световых лет от Земли и ZTF18abvkwla («Коала») в галактике на расстоянии около 3,4 миллиарда световых лет. Оба были обнаружены с помощью автоматических съемок неба с использованием телескопов в видимом свете для ночного сканирования больших площадей неба.
Две группы астрономов следили за этими открытиями, наблюдая за объектами с помощью Очень большой матрицы Карла Дж. Национального научного фонда (VLA). Обе команды также использовали Гигантский радиотелескоп Metrewave в Индии, а команда, изучающая CSS161010, использовала рентгеновскую обсерваторию NASA Чандра. Оба объекта преподносили наблюдателям сюрпризы.
Анна Хо из Калифорнийского технологического института, ведущий автор исследования ZTF18abvkwla, сразу же заметила, что радиоизлучение объекта было таким же ярким, как и гамма-излучение. «Когда я сократила данные, я подумала, что совершила ошибку», - сказала она.
Дин Коппеджанс из Северо-Западного университета руководила исследованием CSS161010, в ходе которого выяснилось, что объект выпустил «неожиданное» количество материала в межзвездное пространство со скоростью, превышающей половину скорости света. Ее северо-западный соавтор Раффаэлла Маргутти сказала: «Потребовалось почти два года, чтобы понять, на что мы смотрим, просто потому, что это было так необычно».
В обоих случаях последующие наблюдения показали, что объекты имеют общие черты с AT2018cow. Ученые пришли к выводу, что эти события, называемые быстрыми голубыми оптическими переходными процессами (FBOT), представляют, наряду с AT2018cow, тип звездного взрыва, значительно отличающийся от других. Ученые сообщили о своих результатах в статьях в Astrophysical Journal и Astrophysical Journal Letters.
По словам астрономов, FBOT, вероятно, начинаются точно так же, как некоторые сверхновые и гамма-всплески, - когда звезда, намного более массивная, чем Солнце, взрывается в конце своей «нормальной» жизни на атомном термоядерном синтезе. Различия проявляются после первоначального взрыва.
В «обычной» сверхновой этого типа, называемой сверхновой с коллапсом ядра, взрыв посылает сферическую взрывную волну материала в межзвездное пространство. Если, в дополнение к этому, вокруг нейтронной звезды или черной дыры, оставшейся после взрыва, на короткое время образуется вращающийся диск с материалом, который движется с узкой струей материала почти со скоростью света наружу в противоположных направлениях, эти струи могут создавать узкие пучки гамма-излучения - лучи, вызывающие гамма-всплеск.
Вращающийся диск, называемый аккреционным диском, и создаваемые им струи, астрономы называют «двигателем».
FBOT, заключили астрономы, также имеют такой двигатель. В их случае, в отличие от гамма-всплесков, он окутан плотным материалом. Этот материал, вероятно, был сброшен звездой непосредственно перед тем, как он взорвался, и, возможно, был извлечен из него спутником.
Когда плотный материал около звезды поражен взрывной волной, это вызывает взрыв яркого видимого света вскоре после взрыва, который первоначально сделал эти объекты такими необычными. Этот яркий взрыв также объясняет, почему астрономы называют эти взрывы «быстрыми синими оптическими переходными процессами». Это одна из характеристик, которые отличают их от обычных сверхновых.
По мере того как взрывная волна от взрыва сталкивается с материалом вокруг звезды, когда он распространяется наружу, он производит радиоизлучение. Эта очень яркая эмиссия была важной подсказкой, которая доказала, что взрыв был приведен в действие двигателем.
