Вверху слева: изображение сетки ложных цветов PS1 поля CSS 161010 красного, зеленого и синего цветов. Вверху справа: изображение поля вокруг CSS 161010 в искусственных цветах IMACS/Magellan в V-диапазоне. Внизу: Связь между массой ЧД (MBH) и звездной массой (M⋆) для выборки галактик. Предполагаемый M⋆ хоста CSS 161010 показан вертикальной черной линией, а точки, в которых корректировки пересекают ее, выделены кружками. Изображение предоставлено: Астрофизический журнал (2024 г.). DOI: 10.3847/1538-4357/ad89a5
Международная научная группа во главе с исследователями из Каталонского института космических исследований (IEEC) и Института космических наук (ICE-CSIC) сумела обнаружить исключительно быстрый и яркий космический взрыв в маленькой галактике, находящейся на расстоянии 500 миллионов человек от света. лет отсюда. Об открытии сообщается в Astrophysical Journal.
Всплеск, идентифицированный как CSS161010, достиг максимальной яркости всего за четыре дня и упал вдвое всего за 2,5 дня, а это означает, что как его открытие, так и последующие наблюдения за его эволюцией стали научной вехой и проблемой для исследовательской группы. Основным автором данной работы является д. Клаудия Гутьеррес, исследователь IEEC и ICE-CSIC.
Событие CSS161010 было обнаружено в ходе исследования переходных процессов в реальном времени Catalina, о более раннем обнаружении сообщил автоматизированный обзор всего неба для SuperNovae. Последующее исследование, позволившее охарактеризовать его, было проведено с использованием таких телескопов, как Gran Telescopio Canarias (GTC) и Nordic Optical Telescope (NOT), оба из которых установлены в обсерватории Роке-де-лос-Мучачос Института астрофизики Канарских островов ( IAC). Базируется в муниципалитете Гарафия на острове Ла-Пальма.
Этот тип быстро развивающихся космических явлений очень трудно изучать из-за своей природы. Однако благодаря современным методам и более совершенным инструментам их можно изучать благодаря улучшенному полю зрения и возможности захвата изображений с высоким разрешением с используемых телескопов.
На данный момент обнаружено всего лишь десяток космических взрывов с такими характеристиками по яркости и эволюции, но их происхождение остается полной загадкой. Тем не менее, исследовательская группа Клаудии Гутьеррес считает, что уникальные спектральные свойства CSS161010 впервые дают важные ключи к разгадке его физического происхождения, а их анализ показывает, что на самом деле он возникает из небольшой черной дыры, поглощающей звезду.
К такому выводу пришли, когда команда обнаружила широкие линии водорода, которые демонстрировали очень высокие скорости, до 10% скорости света, и беспрецедентную эволюцию. Через два месяца после начала вспышки яркость объекта снизилась в 900 раз по сравнению с максимумом.
Удивительно, но спектры, записанные в это время Gran Telescopio Canarias, показали, что все профили линий водорода все еще имеют синее смещение, что в астрофизике означает, что они движутся к нам с чрезвычайно высокими скоростями. Это означало бы сильный выброс газа, совершенно непредвиденный для сверхновой.
«Обнаружение и анализ этих космических взрывов представляет собой особую задачу из-за их быстрой эволюции. Однако быстрая реакция нашего научного сотрудничества позволила нам получить высококачественные спектры. «Эти данные выявили уникальные свойства, не наблюдаемые ни у одного другого объекта, что позволило нам определить природу этого экстраординарного события», — объясняет постдокторант-исследователь Клаудия Гутьеррес.
«Когда мы увидели спектры, мы не знали, что сказать», — говорит Гутьеррес. «Мы никогда не находили такого сине-смещенного профиля линии водорода; этот сдвиг будет означать, что газ движется к нам с чрезвычайно высокой скоростью. Эта особенность была одновременно удивительной и интригующей, побудив нас исследовать возможные связи с галактикой, в которой произошло это событие», — добавляет она.
В поисках черных дыр промежуточной массы
Всплеск произошел в крохотной галактике со звездной массой примерно в 400 раз меньше нашего Млечного Пути. Следовательно, если в галактике есть массивная черная дыра, ее масса также должна быть небольшой, соответствующей черной дыре промежуточной массы (100–100 000 масс Солнца).
Откройте для себя новейшие достижения науки, технологий и космоса благодаря более чем 100 000 подписчиков, которые ежедневно получают информацию от Phys.org. Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку и получайте ежедневные или еженедельные новости о прорывах, инновациях и важных результатах исследований.
«До сих пор было чрезвычайно сложно идентифицировать этот тип черной дыры, и астрономам известно лишь очень небольшое количество подтвержденных случаев», — объясняет профессор Сеппо Маттила из Университета Турку в Финляндии, один из ведущих авторов исследования. бумага.
«Идентификация и характеристика черных дыр промежуточной массы имеет решающее значение для понимания путей формирования и эволюции черных дыр. Фактически, они являются основными строительными блоками сверхмассивных черных дыр, которые находятся в центре галактик, таких как наш Млечный Путь, и существование которых наблюдалось даже в ранней Вселенной», — добавляет профессор Маттила.
Профессор Питер Лундквист из Стокгольмского университета, также входящий в эту команду, добавляет: «То, как развивается линейчатое излучение в этом объекте, аналогично тому, что наблюдается в активных ядрах галактик, где, как известно, существуют сверхмассивные черные дыры. Это сходство является убедительным доказательством того, что CSS161010 также содержит черную дыру, хотя и не очень массивную».
Лундквист объясняет: «Если потревожить звезду, которая приближается слишком близко к черной дыре промежуточной массы, можно обнаружить черную дыру, которая в противном случае была бы спящей. Вполне вероятно, что в других карликовых галактиках есть и другие подобные черные дыры, и нам необходимо отслеживать события, подобные CSS161010, чтобы более точно определить свойства этих черных дыр».
«Телескопы, сканирующие небо на высоких частотах, будут иметь решающее значение для обнаружения большего количества этих редких и быстро развивающихся явлений», — говорит доктор. Гутьеррес. «Между тем, современные спектрографы на наземных телескопах, такие как те, которые мы использовали в обсерватории Роке-де-лос-Мучачос на Ла-Пальме, будут играть решающую роль в их характеристике. Мы находимся на пороге эпохи революционных открытий.
Информация от: Университетом Турку
