Precedento neturintis pliūpsnis kosmose: šviesos kritimas atskleidė paslėptą Visatos monstrą

Kinijos mokslų akademijos mokslininkų Dongyue Li ir Wenda Zhang koordinuotame tyrime šį įvykį mokslininkai apibūdina kaip „precedento neturintį“. Analizė rodo, kad staigus šviesos pliūpsnis, vienas ryškiausių kada nors stebėtų rentgeno spindulių žybsnių, geriausiai paaiškinamas tuo, jog baltoji nykštukė buvo potvyninėmis jėgomis sudraskyta itin reto Visatos objekto: tarpinės masės juodosios skylės.

„Mūsų skaitmeniniai modeliavimai rodo, kad tarpinės masės juodosios skylės potvyninių jėgų ir ekstremalaus baltosios nykštukės tankio derinys gali sukurti čiurkšles su tokiomis energijomis ir pokyčių trukmėmis, kurios labai gerai sutampa su stebėtais duomenimis“, – aiškina vienas iš tyrimo bendraautorių, astrofizikas Jinhong Chen iš Honkongo universiteto.

Baltosios nykštukės yra tarp tankiausių žinomų Visatos objektų – tankesnės už jas yra tik neutroninės žvaigždės ir juodosios skylės. Jos susidaro, kai maždaug iki aštuonių Saulės masių žvaigždės baigia savo gyvenimą ir nusimeta išorinius sluoksnius, o jų centre lieka kompaktiškas branduolys, maždaug Žemės dydžio, bet talpinantis iki 1,4 Saulės masės.

Tokios žvaigždės yra tokios kompaktiškos, kad jas matomai sudraskyti potvyninės irimo (angl. tidal disruption) įvykyje gali tik palyginti siauro masių intervalo juodosios skylės. Manoma, kad žvaigždinės masės juodosios skylės sukeltų trumpesnius ir mažiau energingus pliūpsnius, o dauguma supermasyvių juodųjų skylių baltąją nykštukę prarytų akimirksniu, nespėdamos jos pastebimai sudraskyti.

Tarpinės masės juodosios skylės, kurių masė siekia nuo kelių šimtų iki dešimčių tūkstančių Saulės masių, patenka į būtent tą „aukso viduriuką“, kada toks irimo įvykis tampa įmanomas. Tačiau iki šiol nebuvo užfiksuota pliūpsnių, kuriuos astronomai galėtų įtikinamai susieti su baltojo nykštuko ir tarpinės masės juodosios skylės susidūrimu.

Situacija pasikeitė, kai 2025 m. liepą kosminė observatorija „Einstein Probe“ užfiksavo akinamai ryškų rentgeno spindulių žybsnį iš tolimos galaktikos. Įvykis buvo pavadintas EP250702a. Jo šviesis sparčiai kilo iki įspūdingo maksimumo, o vėliau ėmė blėsti, tuo metu keli instrumentai nuolat sekė pliūpsnio raidą. Praėjus maždaug parai po pirmųjų rentgeno spindulių, NASA „Fermi“ gama spindulių kosminis teleskopas užfiksavo ir gama spindulių žybsnį.

„Ankstyvasis rentgeno signalas yra lemiamas, – pabrėžia Li. – Jis parodė, kad tai nebuvo įprastas gama spindulių žybsnis.“

Maždaug per 20 dienų signalas kito labai sparčiai: jo ryškis sumažėjo daugiau kaip šimtą tūkstančių kartų, o spektras transformavosi iš kietųjų į minkštuosius rentgeno spindulius. Be to, įvykis buvo užfiksuotas galaktikos pakraščiuose – regione, kuriame vyrauja senesnės žvaigždės, o ne jaunos masyvios žvaigždės, kurios virsta supernovomis.

Išsamiai išanalizavę EP250702a duomenis visame elektromagnetiniame spektre ir palyginę juos su įvairiais galimais paaiškinimais, mokslininkai nustatė, kad viena hipotezė geriausiai dera su stebėjimais.

„Baltosios nykštukės ir tarpinės masės juodosios skylės sąveikos modelis natūraliausiai paaiškina itin greitą įvykio raidą ir ekstremalią išskirtą energiją“, – teigia Honkongo universiteto astronomė Lixin Dai.

Jeigu šis aiškinimas bus patvirtintas, EP250702a pliūpsnis gali būti pirmasis aiškus atvejis, kai užfiksuotas tokiu būdu sudraskytas baltosios nykštukės žvaigždės irimo procesas. Tai taip pat atvertų naują būdą aptikti itin sunkiai pastebimas tarpinės masės juodąsias skyles ir tirti jų savybes.