Главная Новости Астрофизики описали неизвестный вид космического излучения

Астрофизики описали неизвестный вид космического излучения

С тех пор как они были открыты в 2018 году, быстрые голубые оптические переходные процессы (FBOT) совершенно удивили и привели в замешательство как наблюдателей, так и астрофизиков-теоретиков, пишет Альтернативная наука.

Новый вид космического изучения

Настолько горячие, что они светятся синим; и эти загадочные объекты являются самым ярким из известных оптических явлений во Вселенной. На данный момент обнаружено несколько таких "экземпляров". Происхождение FBOT остается неуловимым.

Теперь группа астрофизиков Северо-Западного университета представила новое смелое объяснение происхождения этих любопытных аномалий. Используя новую модель, астрофизики пришли к выводу, что FBOT могут возникать в результате активного охлаждения коконов, которые окружают джеты, запускаемые умирающими звездами.

Предложенная астрофизическая модель полностью согласуется со всеми наблюдениями, связанными с FBOT.

Исследование было опубликовано 11 апреля в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Согласно предложенной логике, массивная звезда разрушается, выбрасывая потоки плазмы со скоростью, близкой к скорости света. Эти потоки сталкиваются с разрушающимися слоями умирающей звезды, образуя "кокон" вокруг джетов.

Новая модель показывает, что по мере того, как струя выталкивает кокон наружу - прочь от ядра коллапсирующей звезды - он охлаждается, выделяя тепло в виде голубых оптических переходных процессов, нового вида космического излучения.

"Струя зарождается глубоко внутри звезды, а затем пробивает себе путь наружу", - говорит Оре Готлиб из Северо-Западного университета, возглавлявший исследование.

"По мере того, как струя движется сквозь звезду, она формирует протяженную структуру, кокон. Он обволакивает струю и продолжает это делать даже после того, как струя покидает звезду, а кокон уходит вместе со струей. Когда мы подсчитали, сколько энергии концентрирует кокон, оказалось, что он такой же мощный, как FBOT".

Готлиб является научным сотрудником в Северо-Западном центре междисциплинарных исследований и специализируется в области астрофизики (CIERA).

Водородная проблема

FBOT - это тип космических взрывов, первоначально обнаруженных в оптическом диапазоне волн. Как следует из их названия, переходные процессы исчезают почти так же быстро, как и появляются. FBOT достигают пика яркости в течение нескольких дней, а затем быстро угасают - гораздо быстрее, чем стандартный подъем и распад сверхновых.

Сделав открытие всего лишь четыре года назад, астрофизики задались вопросом, не связаны ли эти загадочные события с другим классом переходных явлений - взрывами гамма-лучей (GRB).

Взрыв гамма-лучей - наиболее сильное и яркое явление приророды, известное до сих пор

Как известно, самые сильные и яркие взрывы во всех диапазонах волн, GRB, также связаны с умирающими звездами. Когда массивная звезда исчерпывает свое топливо и коллапсирует в черную дыру, она запускает джеты, которые производят мощный выброс гамма-лучей.

"Причина, по которой мы думаем, что GRB и FBOT могут быть связаны, заключается в том, что оба явления очень быстры - движутся со скоростью, близкой к скорости света - и имеют асимметричную форму, нарушая сферическую форму звезды", - поясняет Готлиб.

"Но возникла проблема. Звездам, которые производят GRB, не хватает водорода. Мы не видим никаких признаков водорода в GRB, в то время как в FBOT водород повсюду. Значит, это не одно и то же явление".

Используя новую математическую модель, Готлиб и его соавторы считают, что, возможно, нашли ответ на эту проблему. Дело в том, что богатые водородом звезды, как правило, располагают внешним слоем, слишком плотным для проникновения струи.

"В принципе, звезда будет излишне массивной, чтобы струя могла ее пробить, - говорит астрофизик. - Поэтому она никогда не выйдет из звезды и не сможет произвести GRB".

Однако в умирающих звездах струя передает всю свою энергию кокону, который является единственным компонентом, способным покинуть звезду. Кокон производит выбросы FBOT, включая водород.

«Это еще одна область, где наша модель полностью согласуется со всеми наблюдениями FBOT».

Складывая картину воедино

Хотя FBOT ярко светятся в оптическом диапазоне, они также излучают радиоволны и рентгеновские лучи. Модель Готлиба объясняет данный феномен.

 

Когда кокон взаимодействует с плотным газом, окружающим звезду, это взаимодействие нагревает звездный материал, что приводит к радиоизлучению. А когда кокон расширяется достаточно далеко от черной дыры, из нее могут просачиваться рентгеновские лучи. Они объединяются с радио- и оптическим излучением, формируя полную картину событий.

Хотя Готлиб воодушевлен результатами работы своей команды, он уверен, что необходимо провести больше наблюдений и разработать больше моделей, прежде чем мы сможем окончательно понять загадочное происхождение FBOT.

"Это новый класс переходных процессов, и мы так мало о них знаем, - утверждает астрофизик. - Нам необходимо обнаружить большее их количество на более ранних стадиях эволюции, прежде чем мы сможем полностью понять эти взрывы".

Но предлагаемая Готлибом модель способна провести линию между сверхновыми, GRB и FBOT, а это уже позитивный результат.