Astronómovia zachytili najsilnejšie výbuchy od Veľkého tresku. Vyžarujú energiu 100 Sĺnk ročne

Výbuch silnejší než sto Sĺnk svietiacich naraz po celý rok. Práve takéto mocné kozmické explózie objavil tím astronómov z Havajskej univerzity. Tieto javy, nazvané „extrémne jadrové prechody“ (ENT), vznikajú, keď masívne hviezdy s hmotnosťou najmenej trojnásobku nášho Slnka zablúdia príliš blízko k supermasívnej čiernej diere.

Čierna diera ich okamžite roztrhá na kusy a pri tomto násilnom procese sa uvoľní také enormné množstvo energie, že ich dokážeme zachytiť aj z obrovských vesmírnych vzdialeností. Informuje o tom web PHYS ORG a štúdia uverejnená na portáli Science Advances. 

Nová trieda vesmírnych megaexplózií

Astronómovia už desaťročie pozorujú tzv. „prílivové rozrušovacie udalosti“ (TDE), keď čierne diery deštruujú hviezdy. Nové ENT však tieto javy ďaleko prekonávajú. „ENT dosahujú takmer desaťnásobné jasnosti oproti bežným prílivovým rozrušovacím udalostiam,“ hovorí Jason Hinkle, vedúci štúdie z Havajského inštitútu pre astronómiu (IfA).

ENT nevynikajú len svojím ohromujúcim jasom, ale aj mimoriadne dlhým trvaním. „Zostávajú žiarivé celé roky a ďaleko prekonávajú energetický výkon aj najjasnejších známych supernov,“ dodáva Hinkle. Pre lepšiu predstavu – bežná supernova vyprodukuje za jeden rok toľko energie ako naše Slnko za celý svoj 10-miliardový život. ENT však vyžarujú energiu ekvivalentnú stovke Sĺnk v priebehu jediného roka.

Najsilnejší pozorovaný prípad, Gaia18cdj, vyžaroval 25-krát viac energie než najsilnejšie známe supernovy.

Detektívna práca astronómov

Objav týchto kozmických titanov začal, keď Hinkle systematicky prehľadával verejné katalógy prechodných javov. Hľadal dlhotrvajúce záblesky vychádzajúce z centier galaxií. V údajoch z európskej vesmírnej misie Gaia narazil na dva zvláštne záblesky, ktoré sa rozjasňovali nezvyčajne dlho a nemali typické charakteristiky známych kozmických explózií.

„Gaia ti neprezradí, čo ten prechodný jav predstavuje, len že niečo zmenilo svoj jas,“ vysvetľuje Hinkle. „Keď som zbadal tieto hladké, dlhotrvajúce záblesky z centier vzdialených galaxií, okamžite som vedel, že pozorujeme niečo výnimočné.“ Tento objav odštartoval niekoľkoročnú kampaň s cieľom identifikovať povahu týchto záhadných zdrojov.

Tím využil viaceré observatóriá vrátane Havajského systému ATLAS, Observatória W. M. Kecka a ďalších teleskopov po celom svete. Trpezlivo zbierali údaje naprieč celým elektromagnetickým spektrom. Nedávny objav tretieho podobného prípadu pomocou prehliadky Zwicky Transient Facility potvrdil existenciu novej triedy astrofyzikálnych javov.

Okná do dávnej minulosti vesmíru

ENT sa vyskytujú extrémne vzácne – minimálne 10 miliónkrát menej často než supernovy. Ich unikátne svetelné krivky sa líšia od bežnej aktivity čiernych dier. Namiesto nepravidelných zmien jasu vykazujú hladké a dlhotrvajúce záblesky, ktoré naznačujú postupné pohlcovanie roztrhanej hviezdy supermasívnou čiernou dierou.

„Tieto javy nám poskytujú nový spôsob, ako študovať masívne čierne diery vo vzdialených galaxiách,“ zdôrazňuje Benjamin Shappee, docent na IfA a spoluautor štúdie. „Vďaka svojej extrémnej jasnosti ich dokážeme pozorovať naprieč obrovskými kozmickými vzdialenosťami, čo nám umožňuje nahliadnuť do dávnej minulosti vesmíru.“

Tieto kozmické reflektory nám odhaľujú, ako rástli čierne diery v čase, keď mal vesmír len polovicu svojho súčasného veku. Vtedy galaxie formovali hviezdy a živili svoje supermasívne čierne diery desaťkrát intenzívnejšie než dnes.

Budúce projekty ako Observatórium Vera C. Rubin a Vesmírny teleskop NASA Roman pravdepodobne odhalia ďalšie takéto javy. Vďaka svojmu výnimočnému jasu budú ENT viditeľné aj pri vysokých červených posunoch (z ~ 4 až 6), čo umožní astronómom študovať distribúciu hmotností supermasívnych čiernych dier v ranom vesmíre.

„ENT neznamenajú len dramatický koniec života masívnej hviezdy – osvetľujú procesy zodpovedné za rast najväčších čiernych dier vo vesmíre,“ uzatvára Hinkle. Tieto vzácne kozmické veľkolepé divadlá odhaľujú extrémne procesy formujúce samotný vesmír a pomáhajú ti lepšie pochopiť, ako vznikali a rástli najväčšie objekty v kozme.

Čítaj viac z kategórie: Zaujímavosti