Rekordot döntő csillaghalálok: új kozmikus titánok bukkantak fel!

Valószínűleg a világegyetem leglátványosabb és legbrutálisabb eseményeit sikerült feltérképeznie a Hawaii Egyetem csillagászainak: olyan, eddig ismeretlen kozmikus robbanásokat fedeztek fel, amelyek fényességükkel és energiájukkal minden eddigi rekordot megdöntöttek. Az újonnan azonosított jelenségeket "extrém nukleáris tranziens" (angolul extreme nuclear transient, ENT) néven nevezték el -- és ahogy az első adatok mutatják, ezek messze túlszárnyalják a valaha észlelt szupernóva-robbanásokat is.

"A közelmúlt évtized során észleltük az úgynevezett árapály-szétszakadási eseményeket (TDE), amikor egy csillag a szupermasszív fekete lyukok közelébe kerül, és ezek a hatalmas gravitációs erők szó szerint szétszaggatják azt. Azonban az újonnan felfedezett ENT-k (extrém fényességű események) egészen más dimenziót képviselnek: fényességük közel tízszeres a megszokott értékeknek, és míg a hasonló jelenségek fénye általában hetek vagy hónapok alatt elhalványul, ezek az események akár évekig is megőrizhetik ragyogásukat" – mondta Jason Hinkle, a kutatás vezető szerzője és a Hawaii Egyetem doktorandusza.

A tudósok megfigyelései alapján a Gaia18cdj nevű esemény a legextrémebb jelenség, amely 25-ször több energiát bocsátott ki, mint a valaha regisztrált legerősebb szupernóva. Ha összehasonlítjuk a két jelenséget: míg egy átlagos szupernóva egy év alatt annyi energiát sugároz, amennyit a Nap az egész, tízmilliárd éves pályafutása során, addig egy ENT (energiaforrásokkal teli égitest) egyetlen év leforgása alatt száz Napnyi energiát juttat el a világűrbe.

A felfedezés nem csupán egy hirtelen ötlet szüleménye volt, hanem egy hosszú éveken át tartó kitartó kutatás és adatgyűjtés eredménye. Hinkle a Gaia űrtávcső nyilvános adatbázisában kezdett el kutatni, és felfedezte a galaxisok középpontjából származó különös, hosszú ideig tartó fénykitöréseket. Két olyan jelenségre bukkant, amelyek sokkal hosszabb ideig és simábban világítottak, mint bármely eddig ismert kozmikus esemény.

"A Gaia nem mondja meg, mi történt, csak azt, hogy változott a fényerő. De amikor láttam ezeket a hosszú, sima fénygörbéket távoli galaxisok közepéből, azonnal tudtam, hogy valami rendkívülit találtunk" -- mesélte Hinkle. A felfedezés után világszintű megfigyelési kampány indult, amelyben a Hawaii Egyetem aszteroida-riasztó rendszere (ATLAS), a W. M. Keck Obszervatórium, valamint több földi teleszkóp is részt vett. Mivel ezek az események évek alatt játszódnak le, a teljes kép összeállítása komoly türelmet és kitartást igényelt.

Az áttöréshez jelentős mértékben hozzájárult, hogy nemrégiben egy harmadik, hasonló jellegű eseményt is felfedeztek a Zwicky Transient Facility adatainak alapos elemzése során. Ezt a megfigyelést ráadásul két független kutatócsoport is megerősítette, így véglegessé vált: az ENT-ek egy teljesen új kategóriát képviselnek a kozmikus jelenségek palettáján. A tudósok kizárták, hogy ezek csupán szupernóvák lennének, mivel az általuk kibocsátott energia mértéke jóval meghaladja minden korábban ismert csillagrobbanásét. Ezen kívül a fénymintázatuk is túl sima és elnyújtott ahhoz, hogy hagyományos fekete lyuk akkréciós eseményekhez köthető legyen, ahol a fényesség hirtelen és rendszertelen változásai a normák.

A legfrissebb kutatások alapján a szupermasszív fekete lyukak fokozatosan elnyelik azokat a csillagokat, amelyek merészkednek a közvetlen közelükbe, feltéve, hogy ezek tömege legalább három napnyi tömeg. E folyamat során a csillagok lassan eltűnnek, és ez a fokozatos bekebelezés hozza létre az évekig tartó, folyamatosan ragyogó fénykitöréseket, amelyek lenyűgöző látványt nyújtanak az űr mélyéből.

Benjamin Shappee, a Hawaii Egyetem docense és a kutatás társszerzője szerint ezek az események nemcsak a csillagok drámai végéről mesélnek, hanem új lehetőséget adnak arra is, hogy a távoli univerzum fekete lyukait tanulmányozzuk. "Mivel ezek elképesztően fényesek, óriási távolságokból is észlelhetők, így a múltba tekinthetünk velük. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy megértsük, hogyan nőttek a fekete lyukak akkoriban, amikor a galaxisok sokkal aktívabbak voltak, és tízszer több anyagot nyeltek el, mint ma" -- mondta Shappee.

Az ENTek rendkívüli ritkaságuk következtében szinte észrevétlenek maradnak: körülbelül tízmilliószor ritkábbak, mint egy tipikus szupernóva. Azonban a jövőbeli megfigyelőállomások – mint például a Vera C. Rubin Obszervatórium vagy a NASA Roman űrteleszkóp – forradalmasíthatják a terület kutatását, lehetővé téve, hogy sokkal több ilyen jelenséget fedezzenek fel, és ezzel betekintést nyerhessenek a fekete lyukak korai univerzumbeli aktivitásába.

A Gaia18cdj felfedezése mellett a kutatók már számos korábbi adatbázisban rejtőző, potenciálisan egzotikus eseményt is azonosítottak, amelyeket eddig félreértettek vagy más robbanásformáként katalogizáltak. Az elkövetkező évek során ezeknek az eseményeknek az újbóli elemzése újabb meglepetésekhez vezethet, és lehetőséget adhat arra, hogy visszatekintsünk a világegyetem múltjára, feltárva eddig rejtve maradt, lenyűgöző csillaghalálokat.