Загадочная вспышка SCP 06F6 была обнаружена в небе 20 лет назад

Иногда возникает иллюзия, что человечество уже близко к разгадке всех тайн мироздания. Такое заблуждение преследует людей как минимум с XIX века, но периодически природа дает ученым мощнейший щелчок по носу. Например, в 2006 году на пустом участке неба была обнаружена вспышка, про которую у астрономов не было серьезных догадок: никто ни знает даже, находится ли ее источник в нашей галактике или он на краю Вселенной. О том, как снимки Hubble поставили ученых в тупик, из которого они до сих пор не нашли выхода, - в материале "Газеты.Ru".

Вспышка в небе

21 февраля 2006 года астрономы обнаружили на свежих снимках телескопа Hubble необычный новый объект. В созвездии Волопаса, там, где еще в конце января было лишь пустое пространство, горела яркая точка. На первый взгляд она напоминала вспышку сверхновой и вела себя немного похожим образом: постепенно набирала яркость и пришла к пику через 100 дней.

Летом, достигнув 21-й звездной величины - тусклее Плутона, и, оставаясь неразличимой невооруженным взглядом, - точка начала гаснуть и исчезла в течение следующих 100 дней. За изучение объекта, получившего обозначение SCP 06F6, взялись астрономы во главе Кайлом Барбари из Калифорнийского университета в Беркли, и почти сразу поняли, что наблюдают аномалию.

Прежде всего, кривая яркости SCP 06F6 не совпадала с типичной для сверхновых, которые обычно выходят на пик за 20 дней, но главное заключалось не в этом. Объект находился там, где ранее астрономы ничего не наблюдали, в пустоте между звездами, галактикам или их скоплениями. Уточить, в какой именно пустоте находится источник, не представлялось возможным, потому что астрономы даже примерно не понимали, на каком расстоянии он находится, - в нашей галактике или на другом конце видимой Вселенной.

Как вычисляют расстояние до звезд?

Связана такая неопределенность с тем, как астрономы измеряют расстояние в масштабах миллионов и миллиардов световых лет. Если абсолютная яркость объекта известна, то проблемы нет, - чем он тусклее выглядит, тем дальше расположен, и с такими расчетами справится даже школьник.

Но если реальная яркость неизвестна, то ~основным способом измерения расстояния становится изучение красного смещения.~ У каждого источника света есть спектр, который можно разложить на призме, и тогда будет отчетливо видно, что одни из них более красные, а другие более синие. Кроме того, в спектре часто будут зримые (при наличии правильных приборов) щели линии поглощения, порожденные тем, что определенные химические элементы не дают пройти свету с этой длиной волны. Порождаемый рисунок сильно зависит от элементного состава, и потому эффект широко используется для определения химического состава как в лабораториях и промышленности, так и в астрономии для изучения звездного материала.

Это позволяет определить не только химический состав звезд, но и расстояние до них, в том числе в масштабах миллионов и миллиардов световых лет. Вселенная непрерывно расширяется и из-за этого далекие объекты кажутся более красными (длина волн становится больше), чем они есть на самом деле. Обычно это объясняют по аналогии с машинами на шоссе: когда они приближаются, звук кажется гудка кажется выше, а когда удаляется, понижается, - хотя на самом деле космологическое красное смещение порождается эффектами, описываемыми только теорией относительности.

Чем дальше объект, тем сильнее его линии поглощения сместятся в красную зону, и это дает вычислить расстояние до него.

Не за что зацепиться глазу

Проблема SCP 06F6 была в том, что его линии поглощения были ни на что не похожи. Астрономы не смогли уверенно выделить в спектре какие-то химические элементы, а раз так, то "рисунок" не с чем сравнивать.

"Поскольку мы не можем увидеть в спектре ничего знакомого, у нас нет возможности определить, находится ли этот источник в нашей Галактике, или вообще в какой-либо", — объяснял Барбари.

Если самые различимые в спектре черты - это линии поглощения кальция, то тогда величина красного смещения SCP 06F6 составляет 0,54, что соответствует 5,5 миллиардам световых лет. Это примерно 1/8 радиуса наблюдаемой Вселенной.

Однако если источник находится на этом расстоянии, то тогда он, как минимум, на порядок ярче сверхновой типа 1А. Кроме того, обычно цвет (спектр) объекта меняется по мере нагрева и охлаждения, но в этом случае на протяжении всего времени наблюдения цвет был одним и тем же.

"Мы никогда ничего подобного не видели", - заявил Барбари на 213-м заседании Американского астрономического общества. ~Либо астрономы столкнулись с чем-то новым, либо что-то исказило облик объекта до неузнаваемости.~

Что это может быть?

Природа SCP 06F6 до сих пор остается предметом догадок. У ученых есть ровно одна надежная подсказка: раз он светился так ярко, то значит это, скорее всего, массивный объект, способный к предельно интенсивному выделению энергии. То есть, за вспышкой наверняка стоит либо звезда, либо черная дыра.

Изначально, когда аномальным астрономы считали только слишком долгое увеличение яркости, они полагали, что это невероятно яркая, но очень далекая сверхновая на дистанции в 11 млрд световых лет, чью фазу увеличения светимости растянуло за счет релятивистского замедления времени. Но, по расчетам астрономов, в таком случае процесс затянулся бы лишь на 70 дней, да и тухнут сверхновые быстрее, чем зажигаются, - в отличие от SCP 06F6.

Если SCP 06F6 находится в нашей Галактике или в ее гало, то это может быть белый карлик - тусклая погасшая звезда, лишенная термоядерных реакций и медленно остывающая за счет излучения. Белые карлики могут внезапно вспыхивать, если перетягивают на себя какую-то материю, но с учетом необычного спектра SCP 06F6 поглощение окружающего материала должно было идти по какому-то экзотическому сценарию.

Израильские астрономы во главе с Ноамом Сокером выдвинули четыре возможные гипотезы образования SCP 06F6, отсортировав их в порядке, по их мнению, правдоподобности. Так мог вспыхнуть:

1. Белый карлик, разрушенный приливными силами черной дыры средней массы

2. Сверхновая типа Iа, вспыхнувшая в аномальных условиях: мощного звездного ветра, дующего с богатого углеродом красного карлика.

3. Белый карлик, в который попал астероид

4. Сверхновая типа II - то есть, порожденная коллапсом ядра массивной звезды. Именно такие сверхновые чаще всего изображаются в фантастике и массовой культуре.

Самую драматичную теорию предложила группа астрономов во главе с Робертом Куимби из Калифорнийского университета в Пасадене. По их мнению, это была крайне далекая вспышка парно-нестабильной сверхновой. Это чрезвычайно редкое астрономическое явление, для которого требуется звезда массой в 130 солнечных и больше. Их ядра настолько горячие, что испускают гамма-лучи, давящие на окружающие слои и не дающие звезде схлопнуться. Однако часть энергии гамма-лучей расходуется на квантово-механическое рождение электрон-позитронных пар, - очень нестабильного и сложно устроенного процесса. В некоторых случаях это приводит к коллапсу звезды и небывало яркой вспышке.

Однако ни одна из этих гипотез так и не стала доминирующей теорией. SCP 06F6 легко может оказаться объектом нового типа, с которым астрономы ранее не сталкивались и на разгадку природы которого уйдут десятки, если не сотни лет.

Впрочем, если объект вспыхнет опять, то это сильно упростит задачу - науке в целом неудобно изучать уникальные не повторяющиеся явления.