Naukowcy znaleźli wyjaśnienie czternastu tajemniczych niebieskich rozbłysków, które rejestrowane są w kosmosie od 2018 roku

Nowa hipoteza dotycząca pochodzenia jasnych szybkich niebieskich transjentów optycznych (LFBOT)

Naukowcy z Centrum Astrofizyki Harvarda zaproponowali wyjaśnienie, skąd w kosmosie mogą powstawać potężne i krótkożyjące niebieskie wybuchy znane jako LFBOT. Ich model łączy te zdarzenia ze kolapsem kompaktowej gwiazdy (czarną dziurą lub gwiazdą neutronową), która „pochłania” sąsiadującą gwiazdę Wolfa-Raję – gorącą jądrową warstwę helu, pozostałą po tym, jak masywna gwiazda straciła zewnętrzną powłokę wodoru.

Czym jest LFBOT?
- Skrót: *Luminous Fast Blue Optical Transients* – „jasne szybkie niebieskie transjenty optyczne”.
- Krótkie życie: szczyt jasności i następna wygasanie zachodzą w ciągu kilku dni.
- Niebieski kolor: wybuchy pozostają niebieskawymi niemal przez całą swoją długość, co wskazuje na wysoką temperaturę.

Od 2018 roku, kiedy po raz pierwszy zarejestrowano LFBOT, astronomowie odkryli jeszcze czternastu podobnych zdarzeń. Różnią się one od zwykłych supernowych tym, jak szybko rozwijają się i jak „niebieskie” pozostają.

Dlaczego wcześniejsze scenariusze nie pasowały?
1. Supernowe z kolapsem jądra – zakładają wybuch masywnej gwiazdy, ale dane obserwacyjne o galaktykach gospodarzy LFBOT nie pokrywają się z typowymi środowiskami supernowych.
2. Rozszczepienia przyciągające (TDE) – zdarzenia, w których czarna dziura rozrywa i pochłania gwiazdę, również nie wyjaśniają charakterystycznego otoczenia LFBOT.

Ani Newjean i jej współpracownicy przeanalizowali galaktyki, w których zaobserwowano wybuchy, i doszli do wniosku: LFBOT występują w środowiskach różniących się od tych przewidywanych przez supernowe i TDE.

Model „scalania” w systemie podwójnym
1. Początkowa konfiguracja – dwie masywne gwiazdy znajdują się w bliskim interakcji orbitalnej.
2. Kannibalizm – jedna z nich („kannibale”) stopniowo zabiera zewnętrzną powłokę wodoru od sąsiada („dawcy”).
3. Skutek dla dawcy – po utracie powłoki pozostaje prawie całkowicie jądro helu, czyli gwiazda Wolfa-Raję.
4. Kannibale staje się supernową – gromadząc masę, szybko wyczerpuje paliwo i kolapsuje w czarną dziurę lub gwiazdę neutronową.

W wyniku kolapsu system otrzymuje „kick” (boczny impuls), który wypycha podwójną parę z gęstych obszarów galaktyki na jej obrzeża.

Jak powstaje LFBOT?
- Karmienie – po stworzeniu kompaktowego obiektu, przez setki–tysiąc lat „karmi” powierzchnię gwiazdy Wolfa, ale nie niszczy jej całkowicie.
- Ostateczna katastrofa – gdy czarna dziura lub gwiazda neutronowa wnika w gęste jądro helu Wolfa-Raję i je rozrywa, dochodzi do jasnego niebieskiego wybuchu.
- Długość trwania – zdarzenie trwa tylko kilka dni.

Dlaczego ten model jest wiarygodny?
1. Rzadkość zdarzeń – takie systemy podwójne z odpowiednimi warunkami (nie za wcześnie scalam, ale wystarczająco blisko) są rzadkie, co zgadza się z częstotliwością obserwacji LFBOT.
2. Otoczenie wybuchu – w momencie eksplozji wokół LFBOT znajduje się „puste” przestrzeń, jakby system został wyrzucony z gęstej środowiska gwiazdowego, co odpowiada efektowi impulsu kick.

W ten sposób naukowcy proponują, że jasne szybkie niebieskie transjenty optyczne powstają w wyniku kolapsu kompaktowej gwiazdy, która pochłania sąsiadującą gwiazdę Wolfa-Raję po długim okresie karmienia. To wyjaśnienie zgadza się zarówno z obserwowanymi cechami wybuchów, jak i z ich rzadkością oraz otoczeniem.