Ученые из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл содействовали раскрытию новых загадок самого длительного зафиксированного космического взрыва — гамма-всплеска, продолжавшегося почти семь часов. Это явление, именуемое GRB 250702B, ставит под вопрос долгосрочное понимание механизмов и причин таких всплесков.
Гамма-всплески представляют собой мощные сгустки высокоэнергетического излучения, возникающие вследствие катастрофических космических процессов, обычно продолжающихся всего несколько секунд или минут. Однако GRB 250702B побил все ранее известные рекорды.
После первичного обнаружения с помощью космических обсерваторий исследователи задействовали крупнейшие наземные телескопы планеты для изучения затухающего послесвечения, находящегося в массивной и густой пылью галактике.
В ходе скоординированных международных усилий команда ученых из Университета Северной Каролины произвела наблюдения, используя одни из самых крупных наземных телескопов США.
Собранные данные, в сочетании с наблюдениями с Очень Большого Телескопа Европейской Южной Обсерватории, космического телескопа НАСА «Хаббл» и рентгеновскими сведениями, дают основания предположить, что этот взрыв может иметь несколько возможных сценариев происхождения: коллапс массивной звезды, столкновение экзотических остатков звёзд или даже разрыв звезды чёрной дырой.
Однако текущий уровень наблюдений ещё не позволяет однозначно определить, какой из сценариев является правильным.
«Это был самый длительный гамма-всплеск, когда-либо зафиксированный человечеством — настолько продолжительный, что он не вписывается ни в одну из известных нам моделей происхождения гамма-всплесков», — рассказал Джонатан Карни, ведущий автор исследования и аспирант физического и астрономического факультета Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл.
Гамма-всплески считаются одними из наиболее мощных взрывов во Вселенной, и учёным необходимо оперативно собирать данные до того, как их свечения значительно ослабеют.
Ввиду необычной длительности и уникальности этого события, оно предоставило исследователям редкую возможность провести детальный анализ окружающей среды взрыва, используя и информацию о самом взрыве, и последующие снимки галактики-хозяина.
Было установлено, что взрыв произошёл в далёкой крупной галактике, обильно наполненной пылью, которая поглощала видимый свет, позволяя зарегистрировать преимущественно инфракрасное и высокоэнергетическое излучение.
«На данный момент мы не уверены в точной причине этого рекордного явления, — отметил Игорь Андреони, соавтор исследования и доцент кафедры физики и астрономии Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл. — Известно, что это произошло на расстоянии в миллиарды световых лет от нас, в очень сложной и запылённой галактике. Наши наблюдения выявили, что в нашу сторону была направлена узкая струя вещества с энергией, движущаяся не менее чем на 99% скорости света, преодолевавшая толстые пласты космической пыли».
Изучение подобных мощных взрывов даёт учёным возможность исследовать уникальные экстраординарные условия во Вселенной, где частицы движутся почти со скоростью света, плотность материи превосходит плотность ядра атома, а гравитация настолько сильна, что искривляет само пространство-время.
Кроме того, эти взрывы играют важную роль в распределении тяжёлых элементов, включая те, которые необходимы для возникновения жизни, по всей космической среде.
«Наши данные свидетельствуют о том, что у этого события может быть множество разных истоков: смерть массивной звезды, столкновение гелиевой звезды или даже разрыв звезды чёрной дырой», — отметил Карни. — Впрочем, пока мы не можем с уверенностью назвать верный сценарий. В дальнейшем данное событие станет уникальным образцом, который поможет астрономам при обнаружении схожих взрывов определить, подходят ли они под характеристики GRB 250702B или представляют собой нечто иное».
Изображение: NOIRLab/NSF/AURA/M. Garlick.
