АТ 2024wpp: самая яркая быстрая оптическая вспышка указала на слияние чёрной дыры и массивной звезды

Астрономы зафиксировали уникальное явление — быстрый оптический транзиент (FBOT) AT 2024wpp, который оказался самым ярким среди подобных событий и, по всей видимости, возник в результате взрыва при слиянии чёрной дыры с массивной звездой Вольфа–Райе.

Вспышка AT 2024wpp была зарегистрирована 26 сентября 2024 года в тусклой карликовой галактике на красном смещении z = 0,0862. В отличие от обычных сверхновых, её эволюция происходила в разы быстрее: максимум яркости достигался всего за 3–4 дня, а сама вспышка отличалась исключительно голубым цветом и мощным излучением в рентгеновском и радиодиапазонах. Пиковая светимость в ультрафиолете достигала −24,0m, а в оптическом диапазоне составила −21,5m, что более чем вдвое превышает показатели предыдущего рекордсмена AT 2018cow.

Спектроскопические наблюдения выявили необычные особенности события. На ранней стадии спектр был горячим и гладким, а позже в нём появились промежуточные по ширине эмиссионные линии гелия и водорода, смещённые на скорости до 6000 км/с. Радионаблюдения указали на наличие субрелятивистских выбросов, а рентгеновская кривая блеска продемонстрировала сложную структуру с повторным всплеском спустя около двух месяцев после взрыва. Такая эволюция не объясняется стандартными моделями сверхновых и указывает на наличие центрального источника энергии — либо быстро вращающегося магнетара, либо аккрецирующей чёрной дыры.

Численное моделирование показало, что наилучшее соответствие наблюдениям даёт сценарий слияния массивной звезды Вольфа–Райе массой около 34 солнечных масс и чёрной дыры массой примерно 15 солнечных масс. В результате такого взрыва происходит сброс маломассивной оболочки со скоростью около 0,2c. Спустя примерно 30 дней часть вещества возвращается к чёрной дыре, вызывая повторную аккрецию и вторичный всплеск рентгеновского и оптического излучения. Такой механизм впервые напрямую связывает FBOT с процессами слияния компактных объектов и расширяет представления о путях эволюции массивных двойных систем.

AT 2024wpp стала важным связующим звеном между гамма-всплесками, быстрыми сверхновыми и событиями приливного разрушения звёзд. Её дальнейшее изучение позволит глубже понять физику экстремальных взрывов во Вселенной и роль слияний чёрных дыр в формировании редких транзиентных явлений.

 Источник: arXiv