Подію AT2025ulz, яку зафіксували цьогоріч астрономи, називають суперкілоновою. Цілком можливо, що вона являла собою подвійний вибух. Спочатку сталася кілонова, тобто зіткнення двох нейтронних зір, і вже вона викликала вибух наднової.
Подія AT2025ulz
У нещодавно опублікованому матеріалі в журналі The Astrophysical Journal Letters астрономи припускають, що подія AT2025ulz, зафіксована цьогоріч, була суперкілоновою. Ця назва цілком у дусі жовтої преси, проте якщо розібратися, вона видається доволі слушною.
Наднова — це подія вибуху масивної зорі, внаслідок якої вона скидає з себе зовнішні шари, й лишається нейтронна зоря чи чорна діра. Їх астрономи спостерігають регулярно. А от кілонова, тобто зіткнення двох нейтронних зір, доведено спостерігалася лише раз.
Кандидатів на цю подію виявлено чимало, але беззаперечний тільки один — GW170817, яка відбулася в 2017 році. Вчені впевнені у цьому, бо тоді було зафіксоване не тільки електромагнітне випромінювання, а й електромагнітні хвилі.
Новий вибух
Зараз астрономи повідомляють про можливий другий випадок кілонової, але справа ще не закрита. Насправді ситуація набагато складніша, оскільки вважається, що потенційна кілонова, названа AT2025ulz, виникла в результаті вибуху наднової, який стався за кілька годин до цього, що в врешті затулило астрономам огляд.
«Спочатку, протягом приблизно трьох днів, вибух виглядав так само, як і перша кілонова в 2017 році, — говорить Мансі Каслівал, професор астрономії та директор обсерваторії Паломар Каліфорнійського технологічного інституту поблизу Сан-Дієго. — Усі інтенсивно намагалися її спостерігати й аналізувати, але потім вона почала більше нагадувати наднову, і деякі астрономи втратили до неї інтерес. Але не ми».
Виявлення гравітаційних хвиль
Перші докази можливої рідкісності з’явилися 18 серпня 2025 року, коли подвійні детектори LIGO в Луїзіані та Вашингтоні, а також Virgo в Італії, зафіксували новий сигнал гравітаційних хвиль.
За лічені хвилини команда, яка керує гравітаційно-хвильовими детекторами (міжнародна співпраця, до якої також входить організація, що керує детектором KAGRA в Японії), надіслала астрономічній спільноті повідомлення про те, що було зареєстровано гравітаційні хвилі, які, ймовірно, виникли в результаті злиття двох об’єктів, причому принаймні один із них був надзвичайно малим. Повідомлення містило приблизну карту розташування джерела.
Кілька годин по тому Zwicky Transient Facility (ZTF), камера спостереження в обсерваторії Паломар, першою виявила червоний об’єкт, що швидко зникає, на відстані 1,3 млрд світлових років, який, як вважається, виник у тому ж місці, що і джерело гравітаційних хвиль. Подія, спочатку названа ZTF 25abjmnps, пізніше була перейменована Міжнародним астрономічним союзом Transient Name Server на AT2025ulz.
Спостереження підтвердили, що спалах світла швидко згас і світився в червоному діапазоні хвиль — так само, як GW170817 вісім років тому. У випадку кілонової GW170817 червоні кольори походили від важких елементів, таких як золото; ці атоми мають більше рівнів енергії електронів, ніж легші елементи, тому вони блокують синє світло, але пропускають червоне.
Потім, через кілька днів після вибуху, AT2025ulz знову почав яскравішати, набувати синього кольору і випромінювати водень у своєму спектрі — всі ознаки наднової, а не кілонової (а саме наднової типу «роздягнена оболонка з колапсом ядра»).
Зазвичай не очікується, що наднові з віддалених галактик генерують достатньо гравітаційних хвиль, щоб їх можна було виявити за допомогою LIGO і Virgo, на відміну від кілонових. Це змусило деяких астрономів зробити висновок, що AT2025ulz була викликана типовою надновою і насправді не пов’язана з гравітаційним сигналом.
Що могло статися?
Каслівал каже, що кілька підказок навели її на думку, що сталося щось незвичайне. Хоча AT2025ulz не схожа на класичну кілонову GW170817, вона також не схожа на звичайну наднову. Крім того, дані гравітаційних хвиль LIGO–Virgo показали, що принаймні одна з нейтронних зір у злитті була менш масивною, ніж наше Сонце, що вказує на те, що одна або дві невеликі нейтронні зорі могли злитися, утворивши кілонову.
Нейтронні зорі — це залишки масивних світил, які вибухають як наднові. Вважається, що їхній розмір приблизно дорівнює розміру Сан-Франциско (близько 25 км у діаметрі), а маса — від 1,2 до приблизно трьох разів більша за масу нашого Сонця. Деякі теоретики висунули гіпотези, що нейтронні зорі можуть бути навіть меншими, з масою, меншою за масу Сонця, але досі таких світил не спостерігалося.
Теоретики пропонують два сценарії, щоб пояснити, як нейтрон може бути таким маленьким. У першому сценарії масивна зоря, що швидко обертається, перетворюється на наднову, а потім розпадається на дві крихітні нейтронні зорі з масою менше сонячної у процесі, який називається розщепленням.
У другому сценарії, який називається фрагментацією, зоря, що швидко обертається, знову перетворюється на наднову, але цього разу навколо зорі, що колапсує, утворюється диск із матерії. Нерівна матерія диска зливається в крихітний нейтрон подібно до того, як утворюються планети.
Оскільки LIGO і Virgo виявили принаймні одну нейтронну зорю, що має масу менше сонячної, згідно з теоріями, запропонованими співавтором Браяном Метцгером із Колумбійського університету, можливо, що дві новоутворені нейтронні зорі могли зблизитися і зіткнутися, вибухнувши як кілонова, яка поширила гравітаційні хвилі по всьому космосу.
Через те що кілонова викидала важкі метали, вона спочатку світилася червоним світлом, як спостерігали ZTF та інші телескопи. Розширювані уламки від початкового вибуху наднової затуляли астрономам вид на кілонову. Іншими словами, наднова могла породити дві нейтронні зорі-близнюки, які потім злилися, утворивши кілонову.
За матеріалами phys.org
