Jedne od najzagonetnijih i najsjajnijih kratkotrajnih eksplozija u svemiru možda ne nastaju ni u blizini središnjih crnih rupa ni u klasičnim kolapsima masivnih zvijezda. Nova studija upućuje na drukčiji scenarij, konačno spajanje kompaktnog objekta, poput neutronske zvijezde ili crne rupe, s masivnom Wolf-Rayetovom zvijezdom.
Do tog zaključka istraživači nisu došli samo promatrajući same eksplozije, nego i galaksije u kojima se pojavljuju. Upravo njihov položaj unutar galaksija i svojstva okolnih zvjezdanih populacija pokazali su da LFBOT-i ne slijede obrazac ni običnih supernova ni dugih gama-bljeskova.
Trag nije dala sama eksplozija, nego njezina galaktička adresa
Ovi događaji poznati su pod engleskom kraticom LFBOT, od izraza Luminous Fast Blue Optical Transient, odnosno brzi plavi optički tranzijenti velikog sjaja. Riječ je o iznimno sjajnim i vrlo kratkotrajnim eksplozijama koje vrhunac dosegnu unutar tjedan dana, a već tijekom sljedećeg tjedna izgube približno polovicu svojeg sjaja. Po vršnom sjaju mogu se usporediti s iznimno sjajnim supernovama, ali se od njih razlikuju po brzini razvoja, spektru i još uvijek nejasnom podrijetlu.
Nova studija pokušala je odgovor potražiti drukčijim putem. Tim koji vodi Anya Nugent iz Harvard-Smithsonian centra za astrofiziku analizirao je okoline 11 dosad zabilježenih LFBOT-a. Istraživače nije zanimalo samo gdje se eksplozija pojavila, nego i kakva je galaksija domaćin, koliko je događaj udaljen od područja intenzivnog stvaranja zvijezda te kakve ga zvjezdane populacije okružuju.
Na temelju raspodjele svjetlosti u tim galaksijama procijenili su njihovu zvjezdanu masu, stopu nastanka novih zvijezda i kemijski sastav. Zatim su te rezultate usporedili s okolišima u kojima se javljaju obične supernove, dugi gama-bljeskovi i iznimno sjajne supernove.
Pokazalo se da galaksije u kojima se javljaju LFBOT-i aktivno stvaraju zvijezde, ali nisu toliko ekstremne kao galaksije povezane s iznimno sjajnim supernovama. Istodobno su bogatije teškim elementima od galaksija u kojima se pojavljuju dugi gama-bljeskovi, ali siromašnije od tipičnih domaćina običnih supernova.
To znači da LFBOT-i ne pripadaju ni najekstremnijim ni najmirnijim galaktičkim okolinama. Njihovi domaćini ne prate obrazac kakav se vidi ni kod najsnažnijih poznatih eksplozivnih događaja ni kod uobičajenijih supernova.
Još je važniji njihov položaj unutar samih galaksija. Značajan dio tih eksplozija nije zabilježen u najsjajnijim područjima intenzivnog stvaranja zvijezda, nego daleko od njih, katkad i u slabije izraženim rubnim dijelovima galaksija. Upravo taj prostorni raspored snažno sužava popis mogućih objašnjenja.
Položaj unutar galaksija ruši više dosadašnjih scenarija
Takav raspored slabo se slaže sa scenarijem plimnog poremećaja, u kojem zvijezda zaluta preblizu središnjoj crnoj rupi i bude rastrgana. Takvi se događaji očekuju u središtima galaksija, a ne na njihovim rubovima. Dostupni podaci također ne idu osobito u prilog nekim drugim predloženim mehanizmima, uključujući eksplozije koje pokreću magnetari i takozvane propale supernove.
Najuvjerljivijim se zasad pokazuje scenarij binarnog sustava u kojem se kompaktni objekt, neutronska zvijezda ili crna rupa, nalazi u paru s masivnom Wolf-Rayetovom zvijezdom. Takav sustav vjerojatno nastaje u području intenzivnog stvaranja zvijezda. No kada kompaktni objekt nastane u supernovi, eksplozija mu može zadati snažan impuls koji cijeli sustav odbaci daleko od mjesta nastanka.
Nakon toga se ta dva objekta tijekom dugog orbitalnog razvoja postupno spiralno približavaju, sve dok se u rubnijem dijelu galaksije naposljetku ne spoje. Upravo bi taj završni događaj mogao proizvesti ono što danas promatramo kao LFBOT.
Autori pritom naglašavaju da je uzorak od 11 događaja još uvijek premalen za čvrste zaključke. Ipak, i tako ograničen broj opažanja već pokazuje dovoljno jasan obrazac da neke hipoteze oslabi, a druge istakne kao vjerojatnije.
Pravu promjenu mogao bi donijeti Opservatorij Vera C. Rubin. Njegov veliki pregled neba trebao bi svake godine otkrivati stotine ovakvih eksplozija, što bi prvi put omogućilo dovoljno velik uzorak za ozbiljnu provjeru njihova podrijetla.
Tada bi trebalo postati znatno jasnije gledamo li doista posebnu vrstu eksplozija s drukčijim mehanizmom nastanka ili tek rijedak kraj već poznatih evolucijskih putova masivnih zvijezda.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
