Najjaśniejszy kosmiczny obiekt tego rodzaju, jaki kiedykolwiek wykryto, mógł pomóc astronomom rozwiązać zagadkę potężnych, jasnoniebieskich kosmicznych eksplozji.
Sercem odkrycia jest sygnał z tzw Świecący, szybki niebieski optyczny stan przejściowy (LFBOT), oznaczony jako AT 2024wpp, zaobserwowany po raz pierwszy w 2024 r. Sygnał ujawnił zespołowi naukowców, że LFBOT są wynikiem ekstremalnych zdarzeń zakłócających pływy (TDE), podczas których czarna dziura o masie do 100 razy większej od Słońca, całkowicie niszczy gwiazdę towarzyszącą w ciągu zaledwie kilku dni.
LFBOT zostały tak nazwane, ponieważ są niewiarygodnie jasne i widoczne z odległości sięgających miliardów lata świetlneświecące światło o wysokiej energii, począwszy od niebieskiego końca obszaru optycznego widma elektromagnetycznego, poprzez ultrafiolet i promieniowanie rentgenowskie, i trwa tylko kilka dni. Chociaż pierwszy LFBOT został dostrzeżony w 2014 roku, dopiero cztery lata później astronomowie uchwycili go z wystarczającą szczegółowością, aby móc go właściwie przeanalizować.
To wydarzenie 2018 zostało oznaczone jako AT 2018cow, co doprowadziło do jego przydomka Tthe Cow”, z LFBOT, który nastąpił otrzymuje także pseudonimy zoologiczne: Koala (ZTF18abvkwla), diabeł tasmański (AT 2022tsd) i Zięba (AT 2023fhn). AT 2024wpp nie ma jeszcze swojej nazwy, ale Wasp to całkiem dobry wybór.
Żadne zwykłe zdarzenie zakłócające pływy
Kiedy badacze ocenili AT 2024wpp, odkryli, że emituje ona około 100 razy więcej energii niż przeciętna supernowa, co najwyraźniej wyklucza eksplozję gwiazd jako potencjalną przyczynę. W rzeczywistości, aby wytworzyć tak dużo energii, eksplodująca gwiazda musiałaby natychmiast przekształcić około 10% swojej masy w energię, korzystając z stosunku energia/masa Einsteina E=mc^2, w ciągu zaledwie kilku tygodni.
Obserwacje zespołu przeprowadzone za pomocą obserwatorium Gemini South ujawniły nadmiar światła w bliskiej podczerwieni ze źródła AT 2024wpp, coś, co wcześniej można było zobaczyć jedynie wokół krowy AT 2018, a które nie jest kojarzone z normalnymi supernowymi.
„Sama ilość energii wypromieniowanej z tych rozbłysków jest tak duża, że nie można ich zasilić eksplozją gwiezdną zapadnięcia się jądra ani żadnym innym rodzajem normalnej eksplozji gwiazdowej” – członkini zespołu Natalie LeBaron z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley – napisano w oświadczeniu. „Głównym przesłaniem AT 2024wpp jest to, że model, od którego rozpoczęliśmy, jest błędny. Z pewnością nie jest to tylko eksplodująca gwiazda”.
TDE są dość powszechnymi zjawiskami w całym kosmosie i mają miejsce, gdy gwiazdy zbliżają się zbyt blisko żarłocznych czarnych dziur i ulegają „spaghettyfikacji” tworząc makaron gwiezdnego makaronu który owija się wokół czarnej dziury będącej winowajcą jak linguine wokół widelca. Jednakże nie wszystkie TDE tworzą LFBOT, więc pytanie brzmi: co jest takiego specjalnego w tych konkretnych TDE?
Zespół wysuwa teorię, że w przypadku TDE stojącego za AT 2024wpp czarna dziura przez długi czas pasożytniczo odżywiała się od gwiazdy towarzyszącej. W rezultacie czarna dziura została całkowicie otoczona kulistą powłoką materiału. Jednak powłoka ta znajduje się zbyt daleko od czarnej dziury, aby mogła zostać przez nią pochłonięta.
Jednak gwiazda towarzysząca ostatecznie krąży po spirali wystarczająco blisko czarnej dziury, aby zostać spaghettiowana przez jej ogromny wpływ grawitacyjny. W rezultacie nowa materia gwiezdna uderza w materię, którą czarna dziura kradnie przez całą historię układu. Wygenerowało to promieniowanie rentgenowskie, ultrafioletowe i niebieskie światło optyczne, widziane jako AT 2024wpp. Fale radiowe powstają, gdy materia wokół czarnej dziury jest kierowana na jej bieguny, gdzie zostaje przyspieszona do około 40% prędkość światła i wystrzelił w postaci odrzutowców. Zespół oszacował, że gwiazda rozdrobniona w przypadku wystrzelenia AT 2024wpp ma masę około 10 mas Słońca i jest wysoko rozwiniętą gwiazdą zbliżającą się do końca swojego życia, zwaną gwiazdą Wolfa-Rayeta, co wyjaśnia słabą emisję wodoru obserwowaną wokół AT 2024wpp. Uważa się, że takie gwiazdy są powszechne w galaktykach aktywnie gwiazdotwórczych, takich jak ta oddalona o 1,1 miliarda lat świetlnych, z której wybuchła AT 2024wpp.
Wyniki badań zespołu zostały zaakceptowane do publikacji w czasopiśmie The Astrophysical Journal Letters i są obecnie dostępne jako artykuł przed recenzją na temat arXiv.
