Раз в тысячелетие. Учёные изучили космический гамма-всплеск, случившийся недавно

16.02.2023

Рекордный гамма-всплеск, обнаруженный в октябре 2022 года, ученые считают событием, происходящим один раз в тысячу лет.

Он называется GRB 221009A, и его световое излучение содержит до 18 тераэлектронвольт энергии, что считается самым мощным гамма-всплеском за всю историю наблюдений.

Согласно анализам, эта исключительная вспышка света нарушает правила: кривая блеска ее послесвечения не соответствует теоретическим описаниям того, как она должна развиваться, что позволяет предположить, что в GRB 221009A есть что-то интересное и уникальное.

Напомним , гамма-всплески — это самые сильные взрывы во Вселенной, извергающиеся в огне и ярости настолько мощные, что высвобождают больше энергии, чем Солнце за 10 миллиардов лет . Всплески электромагнитного излучения вызываются катаклизмами: взрывами сверхновых или гиперновых, которые происходят с массивными звездами в конце их жизни, или столкновениями двойных систем с участием хотя бы одной нейтронной звезды .

GRB 221009A был впервые обнаружен 9 октября 2022 года и первоначально считался менее мощной вспышкой рентгеновского излучения из относительно близкого источника. Однако последующее наблюдение показало, что вспышка света пришла гораздо дальше, чем предполагалось вначале, — на 2,4 миллиарда световых лет (что по-прежнему делает ее одним из самых близких гамма-всплесков из когда-либо обнаруженных), — а это означает, что она была намного мощнее. чем сначала думал.

Световые эхо от гамма-всплеска, создаваемые светом, проходящим через плотную пыль по мере его движения к нам, создавая эффект «расширяющегося кольца». (Уильямс и др., arXiv, 2023 г.)

В статье под руководством Майи Уильямс из Пенсильванского государственного университета группа астрономов обнаружила, что рентгеновское послесвечение GRB 221009A сразу после вспышки было самым ярким из когда-либо обнаруженных обсерваторией Свифт на порядок. При моделировании случайно сгенерированных всплесков только один из 10 000 был таким же мощным, как GRB 221009A.

«По нашим оценкам, — пишут они , — гамма-всплески столь же энергичные и близкие, как GRB 221009A, происходят с частотой ≲1 на 1000 лет, что делает эту поистине замечательную возможность повторения в нашей жизни маловероятной».

Что делает GRB по-настоящему необычным, так это эволюция послесвечения, не укладывающаяся в стандартную теорию. Гамма-всплески обычно сопровождаются свечением электронов, движущихся с околосветовыми скоростями. Называемое синхротронным излучением, это результат толчков, которые образуются, когда первоначальный взрыв врезается в межзвездную среду.

Считается, что сами гамма-всплески состоят из энергии, сконцентрированной в параллельных лучах, образующих сильно коллимированные струи . Изучение последующего синхротронного излучения может помочь астрономам выяснить форму взрыва и джетов.

В другой статье под руководством Танмоя Ласкара из Университета Юты группа астрономов предполагает, что своеобразное послесвечение может означать наличие дополнительного источника синхротронного излучения в послесвечении гамма-всплеска, но последствия могут быть и более серьезными. . Они предполагают, что проблема может заключаться в чем-то принципиально неверном в теории синхротронного послесвечения.

А третья статья, возглавляемая астрономом Манишей Шреста из Аризонского университета, обнаружила, что послесвечение не содержит некоторых особенностей, которые вы ожидаете увидеть при взрыве сверхновой. Они обнаружили, что это может означать, что большая часть энергетического бюджета GRB 221009A была потрачена на струи, оставляя очень мало, чтобы предположить, что виновата взорвавшаяся звезда.

Ожидается, что послесвечение вновь появится из-за Солнца в этом месяце, и ожидается, что оно все еще будет хорошо видно в наши телескопы на нескольких длинах волн. Что бы ни происходило с этим необычным взрывом, астрономы будут очень усердно работать, чтобы добраться до его сути.

Все исследовательские работы были отправлены в The Astrophysical Journal Letters и доступны на сервере препринтов arXiv здесь , здесь и здесь.

 

 

Источник: sciencealert

Нет комментариев