Художественное изображение черной дыры или нейтронной звезды, наблюдаемое обсерваторией Кека
Астрономам впервые удалось запечатлеть момент коллапса звезды и последующее образование сверхмассивного объекта за пределами Млечного пути в реальном времени. По одной из версий этим объектом является черная дыра, по другой — нейтронная звезда. Это стало первым подобным случаем в истории — до сих пор подобного рода явления наблюдались постфактум, то есть когда событие уже произошло и его излучение достигло Земли. Ожидается, что открытие позволит ученым лучше понять, что происходит на ранних этапах зарождения объектов.
Источник, получивший название AT2018cow, находится в созвездии Геркулеса на расстоянии около 200 миллионов световых лет от Земли.
В июле 2018 года ученые с помощью телескопа Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System зарегистрировали на небе необычную, быстро расширяющуюся вспышку. Своей пиковой яркости, которая оказалась в 10 раз больше, чем у типичных сверхновых, она достигла в течение трех дней (обычно это происходит спустя недели). Источник вызвал настолько большой интерес со стороны астрономического сообщества, что его одновременно наблюдали 18 телескопов — это стало рекордом для явлений, сообщения о которых когда-либо поступали в The Astronomer’s Telegram. Существующие теории не могли до конца объяснить наблюдаемый феномен. Чтобы выяснить его природу, сразу две команды астрофизиков провели симуляции на основе данных наблюдений. О результатах исследователи отчитались 10 января на 233-й встрече Американского астрономического сообщества.
Основная версия, выдвинутая группой ученых под руководством Рафаэллы Маргутти из Северо-Западного университета, указывает на то, что источником вспышки является сверхновая. По мнению ученых, мощное оптическое и ультрафиолетовое свечение, которое было зарегистрировано в первые дни, свидетельствует о рождении сверхновой, а последующее рентгеновское излучение указывает на падение газа на компактный объект, которым может быть черная дыра или нейтронная звезда. При этом Маргутти отмечает, что вспышка действительно уникальна, и, вероятно, ученым удалось впервые увидеть рождение компактного объекта «в прямом эфире».
Альтернативная гипотеза, предложенная Полом Куином из Университетского колледжа Лондона и его коллегами, говорит о том, что ученым удалось увидеть, как черная дыра разорвала белого карлика — звезду, лишенную собственных источников термоядерной энергии, которая находится на финальных стадиях эволюции.
Дополнительные исследования в будущем помогут окончательно выяснить природу вспышки. Один из авторов статьи группы Маргутти считает, что если астрономы зарегистрировали момент рождения компактного объекта, то это откроет новую главу в понимании звездной эволюции.
«Мы смотрели на этот объект с помощью многих обсерваторий, и конечно, чем больше окон вы открываете, тем больше вы можете узнать. Однако, как мы видим с Cow, разгадка не обязательно будет простой», — отмечает он.