Космос кажется тёмным между звёздами, но эта темнота может скрывать чрезвычайно мощные объекты, которые мы просто почти не способны увидеть.
Астрономы обнаружили сразу 84 таких источника в шести соседних галактиках, включая Андромеду и М101. Некоторые из них могут излучать в сотни тысяч или даже миллионы раз больше энергии, чем Солнце, однако до сих пор их не выделяли в отдельную группу.
Причина проста: большая часть их излучения, вероятно, приходится на экстремальный ультрафиолет — диапазон между обычным ультрафиолетовым и рентгеновским излучением.
Межзвёздный газ очень эффективно поглощает этот свет, поэтому до наших телескопов он практически не доходит. Рентгеновская обсерватория «Чандра» видит лишь небольшую низкоэнергетическую часть излучения, которой удаётся пробиться сквозь газ.
Именно этот едва заметный след и позволил обнаружить новую группу объектов. Исследователи назвали их сверхмягкими рентгеновскими источниками.
В каждой из изученных галактик нашли от 7 до 21 такого объекта.
Но слабые точки на снимках могли оказаться просто ошибками детектора. Поэтому исследователи проверили, появляются ли они снова.
Многие источники обнаруживались точно в тех же местах при наблюдениях, сделанных в разное время. Случайный дефект детектора так себя вести не должен. Некоторые объекты дополнительно зарегистрировал другой рентгеновский телескоп — XMM-Newton.
Их расположение тоже говорит о том, что речь идёт о настоящих космических объектах. В галактике М101 многие источники располагаются вдоль спиральных рукавов, тогда как в эллиптических галактиках они встречаются среди более старых звёзд. По расчётам исследователей, вероятность того, что обнаруженные точки окажутся посторонними объектами, составляет менее 3%.
Причём 84 источника могут быть лишь верхушкой айсберга.
«Чандра» собирает сравнительно мало света в этом энергетическом диапазоне, а загрязнение её детекторов со временем ещё больше снизило чувствительность. Поэтому астрономы могли заметить только самые яркие представители гораздо более многочисленной скрытой популяции.
Теперь главный вопрос — что это вообще за объекты.
Вариантов несколько.
Часть из них может оказаться белыми карликами — чрезвычайно плотными остатками звёзд вроде Солнца. Некоторые могли недавно пережить вспышку новой. Другие могут быть нейтронными звёздами или чёрными дырами, поглощающими окружающее вещество.
Иными словами, сверхмягкие источники необязательно представляют собой один тип космических объектов. Их объединяет прежде всего необычный характер излучения, которое достигает телескопов.
Однако среди них могут скрываться особенно интересные белые карлики.
Когда звезда, похожая на Солнце, заканчивает жизнь, после неё может остаться белый карлик размером примерно с Землю, но содержащий огромное количество вещества. Если рядом находится другая звезда, белый карлик способен постепенно перетягивать на себя её газ.
Он становится горячее и массивнее, а в некоторых случаях процесс заканчивается гигантским взрывом сверхновой типа Ia.
Такие взрывы важны для астрономов, поскольку используются для измерения космических расстояний. Но существует давняя проблема: сами сверхновые наблюдаются регулярно, а вот белых карликов на длительной стадии подготовки к таким взрывам находят значительно меньше, чем ожидалось.
Некоторые из 84 новых источников могут оказаться именно такими объектами.
Если хотя бы часть этой, вероятно гораздо более крупной, скрытой популяции состоит из белых карликов, которые накапливают вещество и поддерживают ядерные реакции на своей поверхности, астрономы могли наконец увидеть часть недостающего этапа перед будущим взрывом.
Это не означает, что все 84 объекта обязательно станут сверхновыми. Среди них могут находиться нейтронные звёзды, чёрные дыры и белые карлики, которые никогда не взорвутся.
Но даже обнаружение нескольких будущих сверхновых типа Ia позволило бы наблюдать редчайшую стадию их эволюции ещё до катастрофического финала.
Есть и ещё одно следствие. Мощное экстремальное ультрафиолетовое излучение таких объектов способно влиять на газ внутри галактик, поэтому большая скрытая популяция может незаметно менять окружающую космическую среду.
Чтобы выяснить природу каждого источника, исследователям потребуются более точные измерения температуры. Особенно полезными могут оказаться почти одновременные наблюдения в ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах.
Пока же открытие 84 объектов показывает, насколько велики слепые зоны даже у мощнейших телескопов. В соседних галактиках могут существовать целые популяции чрезвычайно ярких объектов, большая часть излучения которых остаётся практически невидимой для нас.
Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.
