Ebatavaline supernoova võiks esindada esmakordselt inimesi, kes kunagi musta augu sündi vallutasid

Üle 200 miljoni aasta tagasi jõudis surmajuhtumitesse tohutu täht. Selle tagajärjel tekkinud kosmiline plahvatus oli nii kummaline ja see jättis astronoomide hämmingusse, kui selle kuma jõudis lõpuks Maale mullu juunis.

Kuid nüüd võisid eksperdid välja mõelda salapärase välgu päritolu loo. Lehmale dubleeritud ebahariliku supernoova viimaste tähelepanekute põhjal väidab 45 astronoomist koosnev rühm, et see võib kujutada esimest korda, kui inimesed kunagi hõivavad täpse aja, mil surev täht musta auku sünnitas.

Northwesterni ülikooli astrofüüsik ja meeskonna juht Raffaella Margutti selgitas, et see on siht, mida nad on juba aastaid oodanud. Margutti ja tema kaastöötajad esitlesid sel nädalal oma avastust Ameerika Astronoomiaühingu aastakoosolekul Seattle'is, Washingtonis, ning avaldavad peagi oma töö ajakirjas Astrophysical Journal.

Nende andmed, mis on hõivatud mitme valguse lainepikkusega, võivad tähendada ka seda, et massiivne täht varises kokku neutronitäheks, omamoodi tihedaks tähekehaks, samal ajal kui teised lehmi analüüsivad meeskonnad on soovitanud alternatiivseid seletusi selle kummalisele käitumisele.

Siin on kõik, mida peate teadma:

Lehm plahvatas meie planeedist umbes 200 miljoni valgusaasta kaugusel asuva kääbus-spiraalgalaktika CGCG 137–068 äärelinnas. Selle ametliku, automaatselt loodud nime tõttu on see hüüdnimega „lehm”.

Lehm ei ole esimene sedalaadi välk, mida öises taevas tuvastatakse, kuid see on lähim, mida eales nähtud, võimaldades teadlastel kunagi varem nähtud võimalust seda detailselt jälgida. See sai ka tõeliselt säravaks, väga kiiresti. Lehma tippajal oli see röntgenikiires kümneid kordi heledam kui tüüpilised täheplahvatused, mida tuntakse supernoovadena. Suurim heledus saavutas lehm vaid mõne päevaga, selleni jõudmiseks kulub regulaarselt supernoovasid nädalaid.

Pealegi polnud lehma jõuallikat kohe näha. Tavaliselt saavad supernoovad plahvatusohtliku nikkel-56-st, radioaktiivsest isotoobist, mis sisaldub nende sisendites. Pärast seda, kui astronoomid arvutasid, kui palju prügi lehm oli maha visanud, leidsid nad, et kogu väljaheidetud prahi kogus on üllatavalt väike - umbes kümnendik meie päikese massist. See on kummaline, sest supernoovad väljutavad tavaliselt kümneid päikesekoguseid prahti.

Isegi kui lehma praht oli täielikult nikkel-56, ei oleks see nähtud plahvatuse tekitamiseks piisav kütus. Lisaks oli prahus vesinikku ja heeliumi, mida astronoomid ei osanud oodata: supernoovadesse plahvatavad tähed peaksid juba ammu nende elementide kaudu tuumkütusena põlenud olema.

Lehm eraldas kiirgust ka ebatüüpilistel viisidel. Näiteks palus Margutti meeskond kasutada objektil NASA NuSTAR-röntgenteleskoopi. Andmed näitasid, et veidi rohkem kui nädal pärast esimest märkamist kasvas lehm ootamatult palju heledama energiaga röntgenpildis.

Lehma põhjustaja on praegu üksmeelel selles, et kompaktne keskne mootor asub lehma keskuses ja projitseerib neid suure energiatarbega röntgenikiirte. See objekt, mis iganes see ka poleks, on varjatud selgelt asümmeetrilisest materjalist plekist, mis visatakse välja mingisuguse plahvatuse käigus.

Columbia ülikooli füüsik ja uuringu kaasautor Brian Metzger nentis, et üks naljadest, mida füüsikud on, on see, et nad modelleerivad asju alati sfääriliste lehmadena, kuid seekord oli selge, et see oli asfääriline lehm. Ta lisas, et seda on sfäärilise sündmusena raske seletada, sest kui röntgeniallikas annab optilist kiirgust, kuidas siis röntgenikiirgus meile välja jõuab?

Margutti meeskonnamudel näitab, et objekti poolustest lendav praht liigub kiiremini - ja muutub läbipaistvamaks varem - kui objekti ekvaatori ümber olevad pilved. Need ekvaatori ümber olevad pilved neelavad mootori suure energiatarbega röntgenkiirte, mis pani pilved kuumenema ja tekitama lehma nähtava valguse. Mõned suure energiatarbega röntgenikiired võivad lehma selgematest postidest siiski välja lekkida.

Veelgi enam, kui lehm plahvatas, suumnes osa objekti prügist väljapoole kiirusega üle 18 000 miili sekundis või kuni kümnendiku valguse kiirusest. Selle materjali kiireim näib olevat tabanud lehma ümbritsevate osakeste tihedat ähmi, mis kuumutab udu ja põhjustab objekti raadioemissioone.

Margutti meeskond usub, et lehma keskmootoril on kaks peamist võimalust. Lehm võib olla tugevalt magnetiseeritud neutronitäht, mis pöörleb umbes tuhat korda sekundis. Teine võimalus on see, et objekt ilmus siis, kui massiivsel ja väga tulist tüüpi tähel, mida tuntakse sinise ülikonna all, oli plahvatus vale süüte tõttu ja see muutus mustaks auku.

Sel juhul varises suurem osa tähe sisemusest kokku musta augu moodustamiseks, kuid tähe äärepoolseimad kihid ei tundnud seda kohe. Kui sisemine must auk üles tõusis, kaotas see massi tülpsete osakeste süle kujul, mida nimetatakse neutrinodeks. Neutriinode lend tähe keskelt väljus osa välisest materjalist, enne kui must auk võis selle ära süüa, ja allesjäänud kogunesid peatselt noore musta augu ümber olevasse kettale.

Margutti ja tema meeskond pole ainsad, kes viitavad, et lehmal on keskne mootor. Sarnastele järeldustele jõudis ka teine ​​Astrophysical Journal'i aktsepteeritud uuring, mis pärineb Caltechi astronoomi Anna Y. Q. Ho juhitud eraldi grupist.

Liverpool John Moorese ülikooli astrofüüsik Daniel Perley soovitab oma uurimuses siiski arvata, et lehm võis ilmuda siis, kui juba olemasolev ja suhteliselt massiivne must auk sõi meie päikesega sarnase tähe, juhul, kui seda nimetatakse loodete katkemiseks. Kui musta augu tohutu raskusjõud lõi tähe laiali, võisid selle gaasid ketta musta augu ümber akumuleeruda, mille tulemuseks oli lehma kummaline kuma.

Kas on siiski mõistlik leida sellise suurusega must auk galaktika äärealadest, ala, mis vastavalt lehma raadiosignaalidele peaks olema gaasiga tihe? Selles on küsimus. Praegune teooria väidab, et selle kaliibriga mustad augud peaksid moodustuma täheparvedes, kus pole eriti palju gaasi.

Margutti sõnul on Lehma keskkonnal palju mõistlikum, kui seda ümbritsev udu oli materjal, mille eraldas tohutu täht, see võib hiljem kokku kukkuda neutronitäheks või mustaks auku. Perley tõstab siiski esile, et me pole veel massivahemikus ühtegi musta auku avastanud ega analüüsinud, nii et me ei saa olla kindlad, et teooria vastab tegelikkusele.

Niisiis võivad lehma edasised pikaajalised vaatlused aidata kindlaks teha selle keskmootori identiteeti. Kui magnetiseeritud neutronitäht istub lehma südames, võib Metzger öelda, et see võib röntgenikiirguse signaale saata juba aastaid hiljem, kuni must auk ei virvenda sel viisil.

Kõige lootustandvam viis Lehma kohta rohkem teada saada on leida rohkem taolisi objekte. Astronoomidel on alles hiljuti olnud võimalus selliseid valgussähvatusi tuvastada ja reaalajas neile reageerida, kuna nüüd on kasutusel robootilisemad teleskoobid ja suuremahulised uuringud.

Lisateave saidil Asgardia.Space