Космическую «корову» объяснили коллапсом массивной звезды

Необычно яркая и крупная вспышка AT2018cow, получившая неофициальное название «корова», могла появиться вследствие взрыва массивной звезды и последующего рождения черной дыры. К такому выводу астрономы пришли, изучив галактику, где произошло событие, с помощью чилийского телескопа Very Large Telescope (VLT). Статья, рассказывающая о результатах наблюдений, принята к публикации в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, препринт доступен на сайте arXiv.org.

В июне 2018 года телескопы системы ATLAS зарегистрировали в созвездии Геркулеса необычную вспышку. Ее пиковая яркость превосходила пиковую яркость обычных сверхновых в десятки раз, а достигла она ее всего за два с половиной дня — в то время как сверхновым для этого требуются недели. Изначально астрономы предполагали, что событие должно было произойти внутри Млечного пути, однако позднее его удалось соотнести с галактикой CGCG 137-068, свет от которой шел к нам 200 миллионов лет. Вспышка привлекла внимание ученых всего мира, и в течение нескольких последующих дней 18 крупных телескопов наблюдали «корову» в разных диапазонах электромагнитных волн. Выяснилось, что ее температура превышает 8,9 тысячи градусов Цельсия, а расширяется она со скоростью 20 тысяч километров в секунду.

Долгое время природа AT2018cow оставалась неизвестной. Астрономы предложили два основных механизма, которые могли бы объяснить наблюдаемые особенности — либо вспышка произошла в результате взрыва массивной звезды, либо при поглощении небольшой звезды черной дырой — однако до сих пор было не ясно, какой из них предпочтительнее.

Джозеф Лайман из Университета Уорика вместе с коллегами провел наблюдения галактики CGCG 137-068 с помощью интерферометра VLT. Астрономы искали признаки наличия черной дыры в области, где произошла вспышка, однако вместо этого обнаружили молекулярное облако, в котором активно формируются молодые светила — возраст звездного населения региона составил всего несколько десятков миллионов лет. Такая картина считается типичной для сверхновых с коллапсирующим ядром, когда в результате быстрого сжатия и последующего мощного взрыва массивной звезды происходит резкий рост светимости. При этом в зависимости от изначального размера звезды остатки ядра образуют либо нейтронную звезду, либо черную дыру.

Гипотеза также подтверждается тем фактом, что AT2018cow оставалась горячей после первоначального взрыва дольше, чем большинство сверхновых. По мнению ученых, это означает, что после взрыва звезды, вероятно, остался какой-то объект, который был активным и продолжал нагревать область — например, это могла быть черная дыра. Этот факт мог бы объяснить наблюдения, которые показали, что в результате вспышки в космос было выброшено не так много вещества. Оно, как считают исследователи, могло быть немедленно поглощено новорожденной черной дырой.

Вспышки, подобные AT2018cow, случаются редко — они составляют менее процента от всех сверхновых. Их поиск затруднен из-за скорости события, но если астрономам удастся обнаружить больше таких взрывов, они смогут точнее определить, что лежит в их основе.

В прошлом астрономы сообщили об открытии другой необычной сверхновой. Ее яркость не спадала в течение более чем шестисот дней.

Кристина Уласович