Ha felnézünk a tiszta, csillagos éjszaka az égre, megtévesztő lehet a nyugodt látvány. Valójában az ég lángokban áll az éjszakában felbukkanó dolgoktól, mintha egy paparazzi vakuja villana. A legtöbb ilyen villanás csillagrobbanás vagy ütközé, és többnyire annyira halványak, hogy csak a teleszkópok rezzenéstelen szemei képesek megörökíteni, amelyek folyamatosan figyelik az éjszakai égboltot az ilyen tranzienseket keresve. Egy nagyon ritka, különös, rendkívül erős fénykitörés az univerzumban még furcsábbá vált a Hubble-űrtávcső sasszemének köszönhetően.

A fényes gyors kék optikai tranziensnek (Luminous Fast Blue Optical Transient, LFBOT) nevezett jelenség olyan helyen villant, ahol nem számítottak rá, távol minden galaxistól. Csak a Hubble volt képes pontosan meghatározni a helyét. Az eredmények pedig még jobban megzavarták a csillagászokat. Először is, jelenleg nincsen magyarázat arra, hogy mi okozza a LFBOT-okat és a Hubble eredményei azt sugallják, hogy néhány lehetséges elmélet kizárható, így még kevésbé érthető a jelenség.

Az LFBOT-k a világegyetem legfényesebb ismert látható jelenségei közé tartoznak, amelyek váratlanul alusznak ki, mint a fényképezőgép vakulámpái. A 2018-as első felfedezés óta, amely egy kb. 200 millió fényévnyire található esemény volt és amelyet „Cow” (=Tehén) becenévre neveztek el, csak néhányat találtak. Jelenleg évente átlagosan egy LFBOT-t észlelnek.

A legújabb LFBOT felfedezése után több távcsővel végeztek megfigyeléseket róla az elektromágneses spektrum minden tartományában, a röntgensugárzástól a rádióhullámokig. Az AT2023fhn jelzésű és „Finch” néven becézett jelenség az LFBOT-k összes jellemzőjét mutatta. Kék fényben intenzíven világított és gyorsan fejlődött, elérte maximális fényességét, és néhány nap alatt ismét elhalványult, ellentétben a szupernóvákkal, amelyek elhalványulása hetekig vagy hónapokig tart.

A korábban látott LFBOT-kal ellentétben a Hubble azt találta, hogy a Finch két szomszédos galaxis között található, kb. 50 000 fényévre egy közeli spirálgalaxistól és kb. 15 000 fényévre egy kisebb galaxistól.

A Hubble űrteleszkóp képe az AT2023fhn jelű LFBOT-ről.

„A Hubble megfigyelései valóban döntőek voltak. Rádöbbentettek, hogy az eddigi ilyen eseményekhez képest ez mennyire szokatlan, és ezt a Hubble adatai nélkül nem tudtuk volna meg” – mondta Ashley Chrimes (ESA, korábban Radboud Egyetem, Hollandia), a felfedezést bemutató tanulmány vezető szerzője.

Ezekről a különös robbanásokról azt feltételezték, hogy a szupernóvák egyik ritka típusa, az ún. magösszeomlásos szupernóvák (hatalmas tömegű csillagok szupernóvává válnak) lehetnek, azonban ezek csillagászati időskálán mérve rövid életűek. Nagy tömegű szülőcsillagoknak viszont nincs idejük eljutni születési helyüktől, egy újszülött csillaghalmaztól nagyon messze, mielőtt felrobbannának. Az összes korábbi LFBOT-t olyan galaxisok spirális karjaiban találták meg, ahol folyamatban van a csillagok születése, de a Finch nem egy galaxisban található.

„Minél többet tudunk meg az LFBOT-król, annál jobban meglepnek minket” – nyilatkozta Chrimes. „Most megmutattuk, hogy az LFBOT-k a legközelebbi galaxis középpontjától távol is előfordulhatnak, és a Finch elhelyezkedése nem az, amit bármilyen szupernóva esetében várunk.”

A Zwicky Transient Facility egy rendkívül nagy látómezejű földi teleszkóp, amely kétnaponta a teljes északi égboltot végigpásztázza. Keresése közben 2023. április 10-én riasztotta a csillagászokat a Finch-re. Miután észrevették, a kutatók egy előre megtervezett programot indítottak el, amely készenlétben állt arra, hogy az esetlegesen felmerülő LFBOT-jelölteket gyorsan meg tudják figyelni.

A Chilében található Gemini South teleszkóppal végzett spektroszkópiai mérések megállapították, hogy a Finch kb. 20 000 K hőmérsékletű. A Geminivel végzett észlelések a Földtől való távolságának meghatározásában is segítettek, így kiszámítható volt az abszolút fényessége is. A Chandra röntgenobszervatórium és földi Very Large Array rádióteleszkópok adataival együtt ezek az eredmények megerősítették, hogy a robbanás valóban LFBOT volt.

Művészi elképzelés egy LFBOT robbanásáról.

Az LFBOT egy közepes tömegű (100-1000 naptömegű) fekete lyuk árapály-hatásai által széttépett normál csillagok halálát is jelezheti. A James Webb-űrteleszkóp nagy felbontásának és infravörös érzékenységének köszönhetően megállapították, hogy a Finch a két szomszédos galaxis egyikének külső halójában lévő gömbhalmazban robbant fel. Az elméletek szerint a gömbhalmazokban várhatóak közepes tömegű fekete lyukak, így ez a modell sem vethető el.

A Finch szokatlan elhelyezkedésének magyarázata érdekében a kutatók azt a lehetőséget is megfontolták, hogy két neutroncsillag ütközésének eredménye, amelyek már évmilliárdok óta spiráloznak egymás felé, és közben igen messzire juthattak eredeti galaxisuktól. Az ilyen ütközéseket kilonóváknak hívjak a csillagászok, minthogy a robbanás ezerszer nagyobb energiájú, mint egy hagyományos nóva. Ha a két neutroncsillag egyike erősen mágnesezett, azaz egy magnetár, az nagymértékben felerősítheti a robbanást, akár még egy közönséges szupernóva fényességének százszorosára is.

„A felfedezés sokkal több kérdést vet fel, mint amennyit megválaszol” – mondta Chrimes. „További munkára van szükség annak kiderítéséhez, hogy a sok lehetséges magyarázat közül melyik a helyes.”

Mivel az asztrofizikai tranziensek bárhol és bármikor felbukkanhatnak, és megfigyelési szempontból viszonylag gyorsan eltűnnek, a kutatók nagy látómezejű égboltfelmérésekre támaszkodnak, amelyek folyamatosan figyelik az ég változásait. Pozitív találat esetén azonnal riasztják a nagy földi és űrbéli távcsöveket, hogy részletes vizsgálatokkal felderítsék a hirtelen feltűnt új csillagok valódi természetét.

A kutatók szerint nagyobb mintára van szükség a jelenség jobb megértéséhez. A közeljövőbeli égboltfelmérő teleszkópok, mint például a Vera C. Rubin Obszervatórium, nagyon fontos felfedező programokat fognak végrehajtani, így még több ilyen jelenséget képesek leszünk megvizsgálni.

Forrás: Hubblesite.org