Pohled do záhadného světa Luminous Fast Blue Optical Transients (LFBOT)

Před deseti lety astronomové začali objevovat podivné kosmické jevy – krátké, ale extrémně jasné záblesky modré a ultrafialové světla, které během několika dní oslabují, přičemž zanechávají pouze slabé rentgenové a rádiové zdroje.

Tato událost, nazývaná Luminous Fast Blue Optical Transient (LFBOT), zůstává do značné míry záhadná. Někteří vědci zastávají názor, že se jedná o neobvyklý typ supernovy, zatímco jiní se domnívají, že energie se uvolňuje, když mezihvězdný plyn padá do černé díry.

Avšak minulý rok byl detekován nejjasnější takový záblesk, AT 2024wpp, který umožnil vědcům rozluštit tuto záhadu a určit podstatu LFBOT.

AT 2024wpp se nachází více než 300 megaparseků daleko. Během prvních 45 dní vyzářil více než 10^51 ergů energie – to je desetkrát více než prototypový LFBOT AT 2018cow, který byl zjištěn v roce 2018.

Toto množství energie asi desetkrát překračuje energii emitovanou běžnými supernovami, kde je jejich záření poháněno rozpadáním radioaktivního niklu. Podobně, maximální jas AT 2024wpp byl také přibližně desetkrát vyšší.

Vědci použili pozorování z řady velkých teleskopů: tří rentgenových (Chandra, Swift-XRT, NuSTAR), dvou rádiových (ALMA, ATCA) a optických a ultrafialových teleskopů, aby změřili záření v různých vlnových délkách a jeho časový vývoj.

Ukázalo se, že teplota objektu překročila 30 tisíc stupňů a během celého období pozorování nejevil žádné známky ochlazení. To je rovněž neobvyklé pro supernovy. Po 35 dnech se ve spektru objevily slabé čáry vodíku a hélia s různými rychlostmi, což naznačuje nesférickou strukturu systému.

Rentgenové záření bylo proměnlivé a energie rádiových vln vzrůstala – jejich zdroj se pohyboval přibližně 40 procenty rychlosti světla. Na základě těchto údajů dospěli výzkumníci k závěru, že LFBOT způsobuje extrémní událost přílivového roztržení: černá díra o hmotnosti 50-100 slunečních hmotností během několika dní zcela roztrhla svou masivní hvězdu-společníka.

Materiál hvězdy předtím dlouhodobě klesal do černé díry, a současně tvořil halo kolem ní. Jak se hvězda přiblížila, její materiál vytvořil tenký akreční disk, který se střetl s materiálem haló a uvolnil obrovské množství energie ve formě rentgenového, ultrafialového a modrého světla. Část plynů byla vyvržena poli směry relativistickými tryskami, které emitují rádiové záření.

Původní hmotnost hvězdy byla přibližně 10 slunečních hmotností. Černá díra s hmotností 100 slunečních hmotností je již přiřazena k takzvané skupině černých děr střední hmotnosti; původ těchto objektů je dosud dost záhadný, takže výzkum AT 2024wpp pomůže odpovědět i na tuto otázku.

Výsledky výzkumu lze nalézt na arXiv: rentgenové-rádiové záření, viditelné, UV a IR záření.