Такое событие не наблюдалось более десяти лет: вспышка света, вырвавшаяся из центра далекой галактики, была достаточно яркой, чтобы ее можно было увидеть на расстоянии 8,5 млрд световых лет. Высвобождение энергии, эквивалентное более чем 1000 трлн солнц, было обнаружено с помощью Zwicky Transient Facility, исследования всего ночного неба, проводимого в Паломарской обсерватории, Калифорния.
«В День святого Валентина в этом году мы нашли загадочный источник», — рассказал об истории наблюдения объекта Игорь Андреони из Университета Мэриленда, ведущий автор одной из двух статей об этом событии. — «Странное – это хорошо для науки. Это означает, что у вас есть шанс узнать что-то новое».
В течение нескольких дней астрономы всего мира направили телескопы на вспышку, наблюдая за ней в рентгеновском, радио- и других диапазонах волн. Она был необычайно яркой и похожей на гамма-всплеск — выброс энергии, обнаруживаемый с помощью гамма- или рентгеновских приборов наблюдения. Но эта вспышка была замечена оптическим телескопом. Это первый случай, когда такая струя энергии была обнаружена в видимой части электромагнитного спектра.
Огромная яркость привела астрономов к выводу, что она, скорее всего, вызвана разрывом звезды в результате приливного разрушения. Звезда подошла слишком близко к сверхмассивной черной дыре в центре галактики и была разорвана гравитационными силами. Астрономы уже фиксировали десятки похожих событий за последние годы.
Данный случай необычен тем, в результате события возникла огромная струя энергии. При этом материал выбрасывался из полюсов черной дыры со скоростью, близкой к скорости света. Считается, что эта струя стала для наблюдателей особенно яркой, потому что была направлена прямо на Землю, что делает различимой в более широкой части электромагнитного спектра.
«Мы не знаем почему, но иногда при разрушении звезды выбрасывается очень мощная струя материала», — добавил Андреони.
Чтобы обнаруживать такие фантастические явления, астрономам нужны телескопы, постоянно сканирующие большие участки неба и фиксирующие любые внезапные изменения яркости — каковым и является Zwicky Transient Facility. Но подобная техника каждую ночь фиксирует тысячи изменений яркости – эту гору данных нужно уточнять для выявления наиболее интересных объектов. Группа Андреони ищет в таких данных очень быстрые события в оптическом диапазоне.
Внезапные изменения яркости потенциально могут быть вызваны вспышкой сверхновой или слиянием двух нейтронных звезд. Необходимы дальнейшие наблюдения, чтобы идентифицировать конкретное событие, вызвавшее вспышку. Сверхновая, например, становится ярче в течение нескольких недель, что по астрономическим меркам очень быстро. Но это данное событие развивалось еще быстрее, в течение дней и часов.
Группа сообщила об этой вспышке международному сообществу, призывая исследователей, работающими на различных длинах волн также наблюдать за ней. Данные о событии предоставил 21 телескоп.
«Когда все кусочки головоломки были собраны и собраны вместе, возникла эта удивительная картина», — сказал Андреони. «Мы не ожидали найти такой редкий источник, и уж точно не в оптическом диапазоне».
Из звезд, разорванных черными дырами, всего 1% производят столь мощные выбросы. Исследователи до сих пор не уверены в их точной причине. Когда звезда разрывается, а ее вещество притягивается к черной дыре, энергия этого вещества преобразуется в свет. Предполагается, что магнитные поля и вращение черной дыры могут действовать вместе, чтобы выбрасывать материал с ее полюсов.
«Мы говорим о массе, в тысячи раз превышающей массу Земли, которую разрывают на части, раскручивают и запускают со скоростью, близкой к скорости света. Это действительно уникальная возможность изучить то, что невозможно воспроизвести на Земле».
Это говорит астрономам кое-что об окружающей среде вокруг черной дыры — что она не такая плотная, потому что пропускает оптический свет — и показывает, что наблюдение в оптическом диапазоне может быть полезным способом обнаружения этих экстремальных явлений в будущем.
«Мы говорим о массе, в тысячи раз превышающей массу Земли, которую разрывают на части, раскручивают и запускают со скоростью, близкой к скорости света».
Необходимость быстрого реагирования на такие события стимулирует большую гибкости в проектировании и планировании постройки телескопов. Устройства, подобные Хаббл или Джеймс Уэбб, значительно перегружены – заявок на время использования телескопов больше, чем возможность их удовлетворить. Время наблюдений тщательно распланировано на годы вперед, и каждая последняя минута наблюдения максимально заполнена. Но вместе с тем нужны и телескопы, способные реагировать на редкие события в течение нескольких часов или даже минут.
Трудно безопасно и быстро изменить направление космического телескопа, поэтому Хаббл и Джеймс Уэбб лишь изредка участвуют в такого рода исследованиях. Но недавно построенные наземные телескопы, такие как сеть MASTER, специализируются на сканировании неба в поисках источников гамма-излучения и немедленном автономном перемещении для наблюдения за ними.
По словам Андреони, международное сотрудничество исследователей, работающих с разными телескопами и способность оборудования быстро реагировать были необходимы для совершения этого прорыва в наблюдениях.
«Это было чрезвычайно важно для такого рода открытия. Если бы мы не могли сотрудничать с другими телескопами, мы бы не поняли его смысл».
Источник: The Verge