Pro všechny své zjevné klid je vesmír velmi násilným místem, který se hemží kataklyzmatické události: od srážky galaxií a supernov (výbušná úmrtí masivních hvězd) až po nesmírně silné gejzíry rentgenových paprsků a černých děr, které pohlcují hvězdy.
V tomto ohlušujícím kosmickém din astronomové vždy považovali hory záření (GRB), produkované během tvorby černých děr, za nejsilnější vzplanutí ve vesmíru. Neuvěřitelně energetické GRB procházejí obrovskými vzdálenostmi, což z nich činí nejsvětější elektromagnetické události od velkého třesku, přijímaný kosmologický model, který vysvětluje původ a vývoj vesmíru.
Nedávno však astronomové z Havajského institutu pro astronomii (IFA) identifikovali novou kategorii událostí, které považovali za mnohem silnější než GRB: extrémní jaderné přechody (Ents). V astronomii se přechodné vztahují na nebeské objekty, jejichž jas se výrazně mění v relativně krátkém období.
Nevyzpytatelné výtvory
Zjištění IFA, nedávno zveřejněná v Pokroky vědyPopsané mimořádné jevy, ke kterým došlo, když se extrémně velké hvězdy putovaly příliš blízko k černým děrům Gargantuan v galaktických centrech a doslova se snědli. Jejich osud byl podobný jako Icarus v řecké mytologii, která letěla příliš blízko ke slunci na křídlech vosku a peří pouze pro to, aby se křídla roztavila, což mu způsobilo, že se propadl k jeho smrti.
„Ents jsou poháněni narůstáním z trosek masivní hvězdy nejméně trojnásobně těžší než naše slunce, které bylo roztrženo supermassivní černou dírou,“ napsal autorovi Jason Hinkle, hlavní autor studie IFA.
Černé díry jsou jedním z nejvíce nevyzpytatelných výtvorů přírody a supermassivní černé díry, které číhají poblíž center galaxií, jsou největší ze všech. V galaxii Mléčné dráhy je také jeden: Sagittarius a*.
Když se hvězda blíží horizontu události černé díry-jeho vnější hranu, která označuje bod bez návratu pro ani světlo-extrémní přílivové síly se natahují a stlačují hvězdu do dlouhého tenkého tvaru špagety a uvolňují obrovské množství elektromagnetické energie. Tato emise je ENT.
Tyto brilantní kosmické streamery procházejí obrovskými vzdálenostmi a zůstávají světelné v rádiových vlnových délkách po celá léta, což astronomům umožnilo je studovat. Ve skutečnosti jsou Ents tak mocní, že astronomové nyní věří, že jsou „největšími explozemi“, které se odehrály od velkého třesku.
„Ents jsou dosud nejobecnější třídou přechodných událostí,“ řekl Dr. Hinkle. „Emitují až desetkrát více energie než předchozí držitelé záznamů.“
Roztrhaný
Dr. Hinkle narazil na Ents, když proséval data z kosmické lodi Evropské kosmické agentury, která mapovala Mléčnou dráhu po více než deset let.
„Hledali jsme hladké, vysoké amplitudy a dlouhodobé události,“ řekl. „V roce 2020 jsme začali sledovat dva zdroje, které jsem identifikoval v letech 2016 a 2018 v datech GAIA s vesmírnými UV/rentgenovými misemi a pozemní spektroskopií pro měření fyzikálních parametrů, což poskytlo první náznaky, že jsme viděli něco zvláštního.“
Když Zwicky přechodné zařízení (které každé dva dny skenuje celou severní oblohu pomocí extrémně širokého zorného fotoaparátu na observatoři Palomar v Kalifornii) zveřejnilo údaje o třetí podobné události v roce 2023, poskytlo další jistotu, že jsme našli vzácnou novou třídu přechodných jevů, “dodal.
Astronomové již dříve pozorovali, jak se hvězdy roztrhaly v přílivových narušeních událostech (TDE), ke kterému dochází, když je hvězda roztažena přílivovými silami černé díry a uvolňuje v procesu energetický ekvivalent více než sto supervoje. V tomto smyslu TDE sdílejí mnoho podobností s Ents, včetně horkých teplot, brilantních emisí a širokých emisních linií. Ale oba jsou vlastně zcela odlišní.
„Hostitelské galaxie Ents jsou mnohem větší než galaxie TDE a mají masivnější centrální černou díru,“ vysvětlil Dr. Hinkle. „Ents jsou také mnohem vzácnější než TDE, které pozorujeme v místním vesmíru. Myslíme si však, že Ents jsou TDE masivních hvězd, které jsou v nedalekém vesmíru příliš vzácné.“
Ents se také liší od záhadných rychlých rentgenových přechodů (FXTS), krátkodobých výbuchů rentgenových paprsků z vzdálených galaxií, které mají zmatené astronomy od doby, kdy byly poprvé nalezeny v 70. letech. Původ FXTS zůstal nepolapitelný převážně proto, že jejich signály jsou méně energetické a prchavější než tradiční rentgenové poháněné GRB.
V extrémním světle
Navzdory vyčerpávajícímu vyhledávání, které dokonce zahrnovalo zdroje kandidátů, jako jsou TDE, kde malá černá díra interagovala s bílým trpaslíkem, astronomové nemohli určit, kde pocházejí FXT. Tajemství bylo konečně vyřešeno v červnu Když vědci z Northwestern University v USA a University of Leicester v Anglii zjistili, že FXTS skutečně vznikl z vysokých energetických částic uvězněných uvnitř supernovy.
Ukázalo se, že když vysokoenergetické trysky částic prorazí vnější vrstvy hvězdy, produkují GRB. Ale pokud jsou tyto trysky obsaženy v rámci hvězdy, uvolní rentgenové signály s nižší energií, které pozorujeme jako FXT. Jinými slovy, na rozdíl od Ents jsou FXT v podstatě rentgenovým jevem, který se vyskytuje ve velmi krátkých časových místech.
Astronomové jsou nadšeni vyhlídkou na pozorování vesmíru ve světle extrémní svítivosti Ents.
Jak řekl Dr. Hinkle: „Vytvořením vzorku Ents můžeme studovat masivní černé díry v raném vesmíru, zejména velkou většinu těch, kteří jinak nenaspívají, a slouží jako vynikající doplněk ke studiím narůstajících černých děr v raném vesmíru.“
To bude usnadněno novou generací dalekohledů a nástrojů s analýzou dat poháněnou AI, jako je observatoř Vera C. Rubin v Chile a vesmírným dalekohledem Nancy Grace Roman, naplánované na zahájení v roce 2027. Slibují revoluci v našem porozumění extrémní fyzice za vesmírem za takové nesmírné měřítka.
Prakash Chandra je vědecký spisovatel.
Publikováno – 22. září 2025 05:30
