Яркий гамма-всплеск раскрывает новые тайны устройства Вселенной
9 октября 2022 года интенсивный импульс гамма-излучения пронесся по нашей Солнечной системе, подавив детекторы гамма-излучения на многочисленных орбитальных спутниках.
Новый источник, получивший название GRB 221009A, оказался самым ярким гамма-всплеском (GRB) из когда-либо зарегистрированных.
В новом исследовании, опубликованном в Astrophysical Journal Letters, наблюдения GRB 221009A, охватывающие диапазон от радиоволн до гамма-лучей, включая наблюдения на миллиметровых волнах с помощью Субмиллиметрового массива (SMA) Центра астрофизики Гарварда и Смитсоновского института, проливают новый свет на происхождение этих экстремальных космических взрывов.
Гамма-излучение GRB 221009A продолжалось более 300 секунд. Астрономы полагают, что такие «длительные» гамма-всплески – это крик о рождении черной дыры, образующейся в результате коллапса ядра массивной и быстро вращающейся звезды. Новорожденная черная дыра испускает мощные струи плазмы со скоростью, близкой к скорости света, которые пронизывают коллапсирующую звезду насквозь и сияют в гамма-лучах.
Поскольку GRB 221009A был самым ярким всплеском, когда-либо зарегистрированным, настоящая загадка заключалась в том, что произойдет после первоначального всплеска гамма-излучения.
«Когда струи врезаются в газ, окружающий умирающую звезду, они создают яркое «послесвечение» света по всему спектру», – говорит Танмой Ласкар, доцент кафедры физики и астрономии Университета Юты и ведущий автор исследования. – ««Послесвечение» исчезает довольно быстро, а это значит, что мы должны быть быстрыми и ловкими, чтобы уловить свет до того, как он исчезнет, унося с собой все секреты».
Проанализировав и объединив данные, полученные с SMA и других телескопов по всему миру, астрономы были сбиты с толку: измерения на миллиметровых и радиоволнах оказались намного ярче, чем ожидалось, исходя из видимого и рентгеновского излучения.
«Это один из самых подробных наборов данных, которые мы когда-либо собирали, и ясно, что миллиметровые и радиоданные просто ведут себя не так, как ожидалось», – говорит научный сотрудник CfA Иветт Чендес. – «Несколько гамма-всплесков в прошлом показали кратковременное превышение миллиметрового и радиоизлучения, которое, как считается, является признаком ударной волны в самой струе, но в GRB 221009A избыточное излучение ведет себя совершенно иначе, чем в этих прошлых случаях. Вполне вероятно, что мы обнаружили совершенно новый механизм генерации избыточных миллиметровых и радиоволн».
Одна из возможностей, говорит Чендес, заключается в том, что мощная струя, создаваемая GRB 221009A, более сложна, чем в большинстве GRB: «Возможно, что видимый и рентгеновский свет генерируются одной частью струи, в то время как ранние миллиметровые и радиоволны генерируются другим компонентом».