Εδώ και σχεδόν μία δεκαετία, οι επιστήμονες προσπαθούν να εξηγήσουν μια σειρά από μυστηριώδεις μπλε λάμψεις που εμφανίζονται στο βαθύ διάστημα και εξαφανίζονται με απίστευτη ταχύτητα. Από την πρώτη ανίχνευσή τους το 2018, μόλις 14 τέτοια φαινόμενα έχουν καταγραφεί από τα τηλεσκόπια των αστρονόμων, γεγονός που τα καθιστά από τα πιο σπάνια αστρονομικά συμβάντα που έχουν παρατηρηθεί ποτέ.
Τα φαινόμενα αυτά είναι γνωστά ως «Luminous Fast Blue Optical Transients» (LFBOTs) και χαρακτηρίζονται από εξαιρετικά έντονες μπλε εκρήξεις φωτός, οι οποίες είναι έως και 100 φορές πιο φωτεινές από οτιδήποτε άλλο έχουν παρατηρήσει μέχρι σήμερα οι επιστήμονες. Παράλληλα, εμφανίζονται και εξαφανίζονται μέσα σε λίγες ημέρες, σε αντίθεση με τις περισσότερες αστρικές εκρήξεις που διαρκούν εβδομάδες ή ακόμη και μήνες.
Ένα ακόμη στοιχείο που έχει προκαλέσει έντονο ενδιαφέρον είναι ότι οι εκρήξεις αυτές διατηρούν το χαρακτηριστικό μπλε χρώμα τους καθ’ όλη τη διάρκεια της σύντομης ύπαρξής τους, κάτι που υποδηλώνει ότι παραμένουν εξαιρετικά θερμές από την αρχή έως το τέλος του φαινομένου. Η επικεφαλής νέας επιστημονικής μελέτης για τα LFBOTs, δρ Άνια Νιούτζεντ από το Χάρβαρντ και το Σμιθσόνιαν, δήλωσε ότι τα φαινόμενα αυτά είναι «εντελώς διαφορετικά από οτιδήποτε έχουμε παρατηρήσει μέχρι σήμερα».
Σύμφωνα με τη νέα θεωρία που παρουσιάζεται στην προδημοσίευση της μελέτης, η προέλευση των μυστηριωδών μπλε εκρήξεων ενδέχεται να σχετίζεται με μία εξαιρετικά βίαιη και σπάνια σύγκρουση ανάμεσα σε μια μαύρη τρύπα και ένα υπέρθερμο άστρο τύπου Γουλφ-Ραγιέ. Η δρ Νιούτζεντ και οι συνεργάτες της εξέτασαν τους τύπους γαλαξιών στους οποίους έχουν εντοπιστεί οι λίγες επιβεβαιωμένες μπλε λάμψεις, αναλύοντας τους ρυθμούς δημιουργίας νέων άστρων, τη μάζα και τα επίπεδα μεταλλικών στοιχείων που υπάρχουν σε αυτούς τους γαλαξίες.
Τα δεδομένα της έρευνας δείχνουν ότι τα LFBOTs θα μπορούσαν να προκαλούνται όταν υπέρπυκνα αντικείμενα, όπως μαύρες τρύπες ή αστέρες νετρονίων, συγκρούονται με άστρα Γουλφ-Ραγιέ. Τα συγκεκριμένα άστρα δημιουργούνται αρχικά μέσα σε δυαδικά αστρικά συστήματα, όπου δύο τεράστια άστρα περιστρέφονται γύρω από ένα κοινό κέντρο. Καθώς πλησιάζουν μεταξύ τους, το μεγαλύτερο άστρο αρχίζει να απορροφά τα εξωτερικά στρώματα του συνοδού του.
Εάν οι συνθήκες είναι κατάλληλες, το εξωτερικό στρώμα υδρογόνου του ενός άστρου αφαιρείται χωρίς να καταστραφεί ολοκληρωτικά, αφήνοντας πίσω τον φωτεινό πυρήνα ηλίου, γνωστό ως άστρο Γουλφ-Ραγιέ. Την ίδια στιγμή, το άστρο που απορροφά την ύλη διογκώνεται τόσο πολύ από το υδρογόνο που καταρρέει κάτω από το ίδιο του το βάρος. Η κατάρρευση αυτή οδηγεί σε έκρηξη σουπερνόβα, αφήνοντας πίσω ένα αστρικό υπόλειμμα με τη μορφή μαύρης τρύπας ή αστέρα νετρονίων.
Σύμφωνα με τη θεωρία των ερευνητών, η μαύρη τρύπα συνεχίζει να τρέφεται από το γειτονικό άστρο μέχρι που, έπειτα από εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια, εισχωρεί στον αστρικό πυρήνα και τον καταστρέφει, προκαλώντας τελικά ένα LFBOT. Ο καθηγητής Μπράιαν Μέτζγκερ από το Πανεπιστήμιο Κολούμπια, συν-συγγραφέας της μελέτης, εξήγησε στη Daily Mail ότι όταν το συμπαγές αντικείμενο εισχωρεί στο άστρο Γουλφ-Ραγιέ, μπορεί να απορροφήσει πολύ γρήγορα αστρική ύλη και να απελευθερώσει τεράστια ποσά βαρυτικής ενέργειας.
Όπως ανέφερε, μέρος αυτής της ενέργειας δημιουργεί ισχυρές εκροές ύλης ή πίδακες, οι οποίοι συγκρούονται με το υλικό γύρω από το άστρο. Η σύγκρουση αυτή μπορεί να παράγει μια εξαιρετικά θερμή και λαμπρή λάμψη φωτός σε πολύ μικρό χρονικό διάστημα. Οι επιστήμονες θεωρούν ότι τα άστρα Γουλφ-Ραγιέ αποτελούν ιδανικούς υποψηφίους για τη δημιουργία LFBOTs, καθώς το φως αυτών των εκρήξεων δεν εμφανίζει τα χαρακτηριστικά ίχνη υδρογόνου, γεγονός που υποδηλώνει ότι προέρχονται από άστρα που έχουν χάσει το εξωτερικό στρώμα υδρογόνου τους.
Επιπλέον, τα άστρα Γουλφ-Ραγιέ είναι ιδιαίτερα μεγάλα και πυκνά, επιτρέποντας στις μαύρες τρύπες να απορροφούν ύλη με εξαιρετικά γρήγορο ρυθμό και να παράγουν τεράστιες εκρήξεις φωτός. Ο καθηγητής Μέτζγκερ σημείωσε ακόμη ότι τα άστρα αυτά μπορεί να περιβάλλονται από πυκνό υλικό που έχει αποβληθεί σε προηγούμενες φάσεις απώλειας μάζας, δίνοντας στην έκρηξη επιπλέον υλικό με το οποίο μπορεί να συγκρουστεί και να ενισχύσει την παρατηρούμενη ακτινοβολία.
Μέχρι σήμερα, οι επιστήμονες πίστευαν ότι οι μυστηριώδεις μπλε εκρήξεις θα μπορούσαν να οφείλονται είτε σε έναν ασυνήθιστο τύπο σουπερνόβα είτε στην καταστροφή ενός μεγάλου άστρου από ισχυρές βαρυτικές δυνάμεις. Ωστόσο, οι γαλαξίες στους οποίους έχουν εντοπιστεί τα LFBOTs δεν φαίνεται να υποστηρίζουν αυτές τις θεωρίες, καθώς παρουσιάζουν ρυθμούς σχηματισμού νέων άστρων είτε υπερβολικά γρήγορους είτε υπερβολικά αργούς σε σχέση με όσα γνωρίζουν οι επιστήμονες για τις συνηθισμένες εκρήξεις σουπερνόβα.
Η θεωρία της σύγκρουσης με μαύρη τρύπα φαίνεται επίσης να δίνει πιθανή εξήγηση και σε ένα ακόμη μεγάλο μυστήριο γύρω από τα LFBOTs. Οι μπλε εκρήξεις εντοπίζονται συχνά στις εξωτερικές περιοχές των γαλαξιών τους, πολύ μακριά από το πυκνό γαλαξιακό κέντρο όπου συνήθως βρίσκονται συγκεντρωμένα τα περισσότερα άστρα. Σε μία περίπτωση, μια τέτοια λάμψη καταγράφηκε σε απόσταση περίπου 55.000 ετών φωτός από τον πυρήνα του γαλαξία της, ενώ ένα άλλο φαινόμενο, γνωστό ως «The Finch», το οποίο εντοπίστηκε από τη NASA το 2023, βρέθηκε μόνο του σε απόσταση άνω των 50.000 ετών φωτός από τον κοντινότερο σπειροειδή γαλαξία.
Οι επιστήμονες θεωρούν την τοποθεσία αυτών των εκρήξεων εξαιρετικά ασυνήθιστη, καθώς αν προκαλούνταν απλώς από άστρα, θα αναμένονταν συχνότερα σε περιοχές με υψηλή συγκέντρωση άστρων. Η δρ Νιούτζεντ εκτιμά ότι τα συστήματα που δημιουργούν τα LFBOTs πιθανόν να δέχθηκαν μια ισχυρή «ώθηση», η οποία τα απομάκρυνε από το σημείο γέννησής τους και τα έστειλε στις απομακρυσμένες περιοχές των γαλαξιών τους.
Όπως εξήγησε, τα άστρα μπορούν να δεχθούν ισχυρές ωθήσεις από εκρήξεις σουπερνόβα και, εάν τα LFBOTs προέρχονται πράγματι από συγχωνεύσεις συμπαγών αντικειμένων με άστρα Γουλφ-Ραγιέ, τότε είναι πολύ πιθανό το άστρο που δημιούργησε τη μαύρη τρύπα ή τον αστέρα νετρονίων να εξερράγη προηγουμένως ως σουπερνόβα, δίνοντας στο δυαδικό σύστημα την απαραίτητη ώθηση.
Παρά τη νέα θεωρία, οι ερευνητές παραδέχονται ότι η υπόθεση απέχει ακόμη πολύ από το να θεωρηθεί οριστική, καθώς ο αριθμός των καταγεγραμμένων LFBOTs παραμένει εξαιρετικά μικρός. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι θα χρειαστούν πολλές ακόμη παρατηρήσεις προτού μπορέσουν να καταλήξουν με βεβαιότητα στην πραγματική αιτία αυτών των παράξενων κοσμικών εκρήξεων. Ωστόσο, εκφράζουν την αισιοδοξία ότι το Αστεροσκοπείο Βέρα Σι. Ρούμπιν και το νέο δεκαετές πρόγραμμα παρατηρήσεων «Legacy Survey of Space and Time» θα συμβάλουν καθοριστικά στην αποκάλυψη του μυστηρίου.
