Астрономы наблюдают шар горячего газа, излучающий энергию сотен миллиардов солнц. В его сердце при этом находится объект размером чуть более 15 километров в диаметре. И учёные не вполне уверены в том, что это такое.
Если, как они предполагают, газовый шар — результат взрыва сверхновой, то это самая мощная сверхновая (гиперновая) из всех когда-либо наблюдавшихся.
Авторы опубликованной 15 января в Science статьи сообщают, что объект в центре газового шара может представлять собой магнетар — нейтронную звезду очень редкого типа, обладающую исключительно сильным магнитным полем. При этом данный конкретный магнетар (если это он) настолько мощный, что, как сказано в публикации на сайте Университета штата Огайо, «раздвигает границы энергии, разрешённой физикой».
Даже для астрономии, дисциплины, регулярно использующей гигантские числа для обозначения размеров и расстояний, случай с этим небольшим, но невероятно мощным объектом в центре газового шара так необычен, что для его описания старший исследователь команды, Кшиштоф Станек (Krzysztof Stanek) из Университета штата Огайо, обратился к выражению из комедийного псевдодокументального кинофильма «Это — Spinal Tap»:
— Если это действительно магнетар, это как если бы природа взяла всё, что мы знаем о магнетарах, и выкрутила ручку до 11, — сказал он. (Для тех, кто не знаком с комедией, это выражение обычно употребляется в значении «11 по шкале от 1 до 10»).
Газовый шар вокруг объекта не может быть виден невооружённым глазом, так как находится на расстоянии 3,8 млрд световых лет от нас. Он был замечен в небе коллаборацией All Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN, читается как «assassin» [əˈsæsɪn]). Под руководством Университета штата Огайо проект использует множество небольших телескопов по всему миру для обнаружения ярких объектов в нашей наблюдаемой вселенной.
С начала работы ASAS-SN в 2014 году коллаборация обнаружила около 250 сверхновых, однако объект ASASSN-15lh выделяется среди них всех своей величиной светимости, которая в 200 раз ярче средней сверхновой, в 570 миллиардов раз ярче нашего Солнце и в 20 раз ярче, чем все звёзды галактики Млечный Путь вместе взятые.
«Мы должны спросить себя, как такое вообще возможно? — рассуждает профессор Станек, — Для такого яркого свечения нужно очень много, и эта энергия должна откуда-то поступать».
«Честный ответ на этот вопрос таков: мы не знаем, что может быть источником энергии для ASASSN-15lh», — сообщил Субо Дун (Subo Dong), ведущий автор статьи в Science и научный сотрудник Института астрономии и астрофизики Кавли Пекинского университета.
Он также добавил, что открытие «может привести к новому мышлению и наблюдению целого нового класса сверхъярких сверхновых».
Тодд Томпсон (Todd Thompson), профессор астрономии в Университете штата Огайо, предложил одно из возможных объяснений. Сверхновую мог бы породить крайне редкий тип звезды — миллисекундный магнетар, быстро вращающаяся (с периодом вращения в диапазоне от 1 до 10 миллисекунд) и очень плотная звезда с чрезвычайно сильным магнитным полем.
Чтобы светиться так ярко, именно этот магнетар должен обращаться вокруг своей оси, по крайней мере, 1000 раз в секунду, и конвертировать всю энергию вращения в свет с почти 100-процентной эффективностью, объяснил Томпсон. Это был бы самый яркий магнетар, считают учёные, из вообще физически возможных.
«Учитывая эти ограничения, — рассуждает Томпсон, — Сможем ли мы когда-либо наблюдать что-нибудь более яркое, чем это? Если это действительно магнетар, то ответ: скорее всего — нет».
Ответ на поставленные странным объектом вопросы поможет найти космический телескоп «Хаббл» (NASA предоставило наблюдательное время на телескопе команде Дуна) — он, возможно, позволит астрономам увидеть галактику вокруг объекта. Если объект находится, как полагает команда исследователей, в самом центре крупной галактики, то, возможно, это не магнетар и газ вокруг него не является последствием взрыва сверхновой. Вполне возможно, что это некоторая необычная ядерная активность вокруг сверхмассивной чёрной дыры.
Если это так, яркое свечение объекта может быть свидетельством астрономического события некоего совершенно нового типа, считает соавтор исследования Кристофер Кочанек (Christopher Kochanek), профессор астрономии в Университете штата Огайо. Это будет нечто, чего никто никогда не наблюдал в центре галактики.