Co oznaczają nierozwiązane eksplozje we wszechświecie?

Astronomowie zaobserwowali około 10 takich dziwnych i rzadkich rozbłysków. Czy mogą to być oznaki szczególnego rodzaju czarnej dziury?

Naukowcy nigdy wcześniej nie widzieli czegoś podobnego. Coś ogromnego eksplodowało w głębi kosmosu. Teleskopy na Ziemi dostrzegły zaskakująco jasną i niezwykłą eksplozję w 2018 roku. Obserwowano ją z odległości 200 milionów lat świetlnych.

Eksplozja nastąpiła szybko i spektakularnie. Było znacznie jaśniejsze niż typowa eksplozja gwiazdy, supernowa, a potem zniknęło.

Dziwnie wyglądająca eksplozja, nazwana AT2018cow, miała mniej więcej taki sam rozmiar jak nasz Układ Słoneczny. Eksplozję wkrótce zaczęto nazywać „Krową”.

Po tym olśniewającym wydarzeniu astronomowie zaobserwowali kilka innych podobnych eksplozji w całym Wszechświecie. Nazywają się Luminous Fast Blue Optical Transients, czyli LFBots, i wszystkie mają te same cechy.

„Są bardzo jasne” – mówi Anna Ho, astronom z Cornell University w Nowym Jorku. Ich niebieski kolor jest wynikiem ogromnej temperatury eksplozji, wynoszącej około 40 tysięcy stopni. Nazywa się to tymczasowym, ponieważ jest krótkotrwałe.

Początkowo naukowcy sądzili, że LFBoty to wadliwa supernowa. Są to gwiazdy, które próbowały eksplodować, lecz implodowały, tworząc w swoim jądrze czarną dziurę. Następnie gwiazda wypala się od środka.

Jednak inna teoria zaczyna zyskiwać coraz większe poparcie. Według tej teorii, promieniowanie jest wyzwalane przez rodzaj średniej wielkości czarnej dziury, znanej jako czarna dziura o masie pośredniej, która jeszcze nie została odkryta i pochłania gwiazdy, które znajdą się zbyt blisko niej. Badanie opublikowane w listopadzie ubiegłego roku dostarczyło nowych dowodów potwierdzających tę hipotezę.

„Ogólne nastawienie jest takie” – mówi Daniel Perley, astronom z Uniwersytetu Johna Mooresa w Liverpoolu.

Jeśli ta teoria jest poprawna, można by udowodnić istnienie takich czarnych dziur, które stanowią brakujące ogniwo między najmniejszymi i największymi czarnymi dziurami we wszechświecie. Może to być również kluczowa wskazówka dotycząca jednej z największych tajemnic wszech czasów: ciemnej materii.

Eksplozja wykryta w 2018 roku była 100 razy jaśniejsza niż normalna eksplozja gwiazdy. Uchwycono eksplozję, która miała miejsce w galaktyce odległej od Ziemi o 200 milionów lat świetlnych.

Od tego czasu eksperci wykryli około 10 podobnych eksplozji.

Eksperci coraz częściej używają teleskopów do obserwacji takich zdarzeń, przyglądając się dużym połaciom nieba.

Nowego LFBota znaleziono w listopadzie. Wstępne obserwacje eksplozji, którą prawdopodobnie nazwano Wasp, wskazują, że nie była to nieudana eksplozja gwiazdy.

Inna teoria głosi, że LFBoty to w rzeczywistości olbrzymie gwiazdy, zwane gwiazdami Wolfa-Rayeta, które są rozrywane na strzępy przez znacznie mniejsze czarne dziury o masie od 10 do 100 razy większej od masy Słońca.

Obecnie najwięcej uwagi poświęca się teorii czarnych dziur średniej wielkości. Eksperci są niemal pewni, że we Wszechświecie istnieją czarne dziury średniej wielkości, ale jak dotąd nie znaleziono na to żadnych ostatecznych dowodów.

Perley podkreśla, że ​​uważa tę teorię za najbardziej fascynującą. Potrzebujemy jednak znacznie więcej przykładów, aby móc jednoznacznie zidentyfikować konkretne LFBoty.

„Niestety, są one bardzo rzadkie. Dane dotyczące około 100 eksplozji byłyby dobrym kolejnym krokiem” – powiedział Perley. Mówi.

Dopóki nie napłynie więcej danych, tajemnica otaczająca te dziwne eksplozje pozostanie nierozwiązana. Jasne jest, że LBots zaskoczyły nas bardziej, niż ktokolwiek się spodziewał.

„Pomyślałam, że to będzie fajna, jednorazowa sprawa” – mówi Perley. „Ale okazało się, że to zupełnie inne wydarzenie. Stawały się coraz ciekawsze”.