Астрономи виявили спалах гамма-випромінювання, який повторювався кілька разів протягом дня. Ця подія не схожа на жоден гамма-спалах, зареєстрований раніше. Джерело потужного випромінювання міститься за межами нашої галактики, його місцезнаходження точно визначено за допомогою Дуже великого телескопа (Very Large Telescope, VLT) Європейської південної обсерваторії (European Southern Observatory). Гамма-спалахи (Gamma-ray bursts, GRBs) — це найпотужніші вибухи у Всесвіті. Їхню появу пов’язують із катастрофічним руйнуванням зір. Але жодним відомим сценарієм не можна повністю пояснити цей новий GRB — його справжня природа є загадкою.
Цей GRB «не схожий на жодний інший, які астрономи виявляли за 50 років спостережень гамма-спалахів», — стверджує Антоніо Мартін-Каррільо (Antonio Martin-Carrillo), астроном з Університетського коледжу Дубліна в Ірландії та співавтор дослідження цього спалаху. Результати дослідження нещодавно опубліковано в The Astrophysical Journal Letters.
Гамма-спалахи — це найенергійніші вибухи у Всесвіті. Вони утворюються через катастрофічні події, такі як гибель масивних зір внаслідок потужних вибухів або розриву чорними дірами. Зазвичай гамма-спалахи тривають від мілісекунд до хвилин, але цей — GRB 250702B [1] — тривав близько доби. «Це в 100—1000 разів довше, ніж більшість гамма-спалахів», — сказав Ендрю Леван (Andrew Levan), астроном з Радбодського університету в Нідерландах та співавтор дослідження.
«Що ще важливіше, гамма-спалахи ніколи не повторюються, бо подія, яка їх спричиняє, є катастрофічною», — зауважив Мартін-Каррільйо. Перше сповіщення про цей гамма-спалах надійшло 2 липня від космічного гамма-телескопа NASA «Фермі». Він зареєстрував не один, а три спалахи від цього джерела протягом кількох годин. Пізніше з’ясувалося, що джерело було активним майже на день раніше — його спостерігав зонд «Айнштайн» (Einstein Probe). Це місія рентгенівського космічного телескопа Китайської академії наук разом з Європейським космічним агентством (European Space Agency, ESA) та Інститутом позаземної фізики імені Макса Планка. Такого тривалого та повторюваного гамма-спалаху ніколи раніше астрономи не спостерігали.
Ця світлина показує ширшу ділянку навколо гамма-спалаху GRB 250702B, вибуху високої енергії, який повторювався кілька разів протягом дня. Зображення отримано 3 липня поточного року за допомогою інфрачервоної камери HAWK-I на Дуже великому телескопі Європейської південної обсерваторії. Вибух — це помаранчева цятка прямо в центрі зображення. Авторські права на зображення: ESO/A. Levan, A. Martin-Carrillo et al. Фото з сайту www.eso.org.
Космічні спостереження дали лише приблизне визначення місцезнаходження гамма-спалаху, який лежав у площині нашої галактики, переповненій зорями. Тому наукова група використала VLT ESO, щоб точно визначити фактичне джерело в цій ділянці неба. «До цих спостережень у спільноті панувала думка, що гамма-спалах мав виникнути в нашій галактиці. Спостереження за допомогою VLT кардинально змінили цю думку», — сказав Леван, який також співпрацює з Ворицьким університетом у Великій Британії.
Застосувавши камеру HAWK-I VLT, вони знайшли докази того, що джерело може насправді міститись в іншій галактиці. Пізніше це було підтверджено за допомогою Космічного телескопа імені Габбла. «Те, що ми виявили, було значно захопливішим: той факт, що цей об’єкт є позагалактичним, означає, що він значно потужніший», — зазначив Мартін-Каррільо. Розмір і яскравість материнської галактики спалаху свідчать про те, що вона може міститись за кілька мільярдів світлових років, але для уточнення цієї відстані потрібні додаткові дані.
Шість телескопічних зображень, що показують одну й ту саму невелику ділянку неба, яку спостерігали протягом кількох днів. Зображення чорно-білі та містять лише кілька зір. У центрі є невелика витягнута пляма: галактика. На першому зображенні з одного боку галактики є яскрава точка, яка потім зникає на наступних зображеннях з плином днів. Положення точки позначено колом. Кожне зображення позначено датою його отримання, від 3 до 15 липня. Поруч з датою на кожному зображенні є абревіатура: VLT на перших п'яти зображеннях та HST (Hubble Space Telescope) на шостому. Перші п’ять зображень, показаних тут, зроблені за допомогою інфрачервоної камери HAWK-I VLT. Вибух, позначений тут колами, схоже, вкладений у витягнуту галактику. Зображення, зроблене Космічним телескопом імені Габбла (HST) 15 липня, внизу праворуч, підтвердило це. Галактику видно з ребра, з темною пиловою смугою, що перетинає її. Авторські права на зображення: ESO/A. Levan, A. Martin-Carrillo et al. Фото з сайту www.eso.org.
Природа події, яка спричинила цей гамма-спалах, досі невідома. Один з можливих сценаріїв — це колапс масивної зорі з вивільненням величезної кількість енергії. «Якщо це масивна зоря, то це колапс, не схожий ні на що, що ми коли-небудь бачили раніше», — сказав Леван, бо в такому разі гама-спалах тривав би лише кілька секунд. Як варіант, зоря, розірвана чорною дірою, — це могло б призвести до гама-спалаху тривалістю одну добу, але для пояснення інших властивостей спалаху знадобилося б знищення незвичайної зорі ще незвичайнішою чорною дірою. [2]
Щоб дізнатися більше про цей гама-спалах, наукова група спостерігала за наслідками вибуху за допомогою різних телескопів та інструментів, серед яких спектрограф X-shooter на VLT та космічний телескоп Джеймса Вебба. Виявлення того, що цей вибух стався в іншій галактиці, буде ключем до розшифровки його причини. «Ми досі не впевнені, що його спричинило, але завдяки цьому дослідженню ми зробили величезний крок вперед до розуміння такого надзвичайно незвичайного та захопливого об’єкта», — сказав Мартін-Каррільо.
Примітки
[1] Також відомий як GRB 250702BDE. Гамма-спалахи позначають числом, що вказує на дату їх виявлення, а потім літерою, якщо того дня було виявлено більше одного спалаху. Спалахи B, D та E пов’язані з тим самим об’єктом.
[2] Автори віддають перевагу сценарію, в якому білий карлик був розірваний так званою чорною дірою проміжної маси. Білий карлик — це невелике, повільно охолоджуване ядро, яке залишається після смерті зорі, схожої на Сонця. Чорні діри середньої маси у 100—100 000 разів масивніші, ніж Сонце. Більшість відомих чорних дір мають маси значно більші або менші за цю, і чорні діри середньої маси досі є маловивченим типом об’єктів.
За інф. з сайту www.eso.org
