У жовтні 2022 року почалися опитування для моніторингу неба на предмет вибухів у космосі Як жаба в шкарпетці.
причина? На відстані 2,4 мільярдів світлових років від нас стався найбільший спалах гамма-випромінювання, який будь-коли зареєстровано. Подія, GRB 221009A, досягла рекордного рівня в 18 ТеВ і була настільки потужною, що потрясла зовнішню атмосферу Землі.
Пізніше ми визначили, що подія, названа «Човен» (найяскравіша з усіх), є народженням чорної діри в результаті насильницької смерті масивної зірки.
Тепер новий аналіз ультрасучасного світла виявив складність цього вибуху, виявивши, що попри всю гамма-випромінювання, човен насправді був напрочуд звичайним, чого ми не очікували.
«Вона не яскравіша за попередні наднові». каже астрофізик Пітер Бланшар З Північно-Західного університету в США.
«Це здається досить природним у контексті інших наднових, пов’язаних із спалахами гамма-випромінювання меншої енергії (GRB). Виявляється, це не так. У нас є дуже яскравий GRB, але це звичайна наднова».
Гамма-спалахи Це найпотужніші вибухи, які будь-коли бачили у Всесвіті. Як випливає з назви, вони являють собою спалахи гамма-випромінювання — найенергетичнішого світла у Всесвіті — яке може вибухнути за 10 секунд з тією ж енергією, яку Сонце випромінює за 10 мільярдів років.
Ми знаємо принаймні дві основні події, які можуть створити гамма-всплески: утворення чорної діри, коли масивна зірка стає надновою, або наднова, що супроводжує злиття двох нейтронних зірок.
Вважається, що типи нових зірок, які створюють спалахи гамма-випромінювання, також відповідають за виробництво важких елементів у Всесвіті. Проблема в тому, що важких елементів просто не існувало, поки їх не створили зірки.
Зірки складаються здебільшого з водню, якого у Всесвіті багато, але вони розбивають атомні ядра, утворюючи важчі елементи. Це стосується заліза, оскільки злиття атомів заліза поглинає більше енергії, ніж виробляє.
Однак елементи, важчі за залізо, можуть утворитися під час бурхливих мук гігантського космічного вибуху. Ми це бачили! Після зіткнень нейтронних зірок вчені виявили елементи, які занадто важкі, щоб утворитися в результаті термоядерного синтезу.
Але ми багато чого не знаємо. Якщо ми зможемо звузити діапазон вибухів, які, найімовірніше, призведуть до виникнення цих елементів, ми матимемо новий інструмент для розуміння не лише того, як Всесвіт створює речі, але й того, наскільки поширеними є такі вибухи.
Тому, природно, Бланшар і його колеги хотіли поглянути на GRB 221009A, щоб побачити, чи є ознаки важких елементів у світлі, яке воно випромінює.
Але їм довелося чекати. Вибух був настільки яскравим, що засліпив наші прилади.
«Вибух GRB був настільки яскравим, що він затьмарив будь-який можливий підпис наднової в перші тижні та місяці після вибуху». Бланшар пояснює.
«У цей час так зване післясвічення GRB виглядало як світло фар автомобіля, що їде прямо на вас, не даючи вам побачити самого автомобіля. Отже, нам довелося почекати, поки воно значно згасне, щоб дати нам шанс побачити наднову».
Лише приблизно через шість місяців після того, як вибух було вперше помічено, дослідники змогли використати космічний телескоп Джеймса Вебба, щоб спостерігати світло в інфрачервоному діапазоні. Таким чином вони змогли визначити, що сама наднова була відносно нормальною. Причина, чому він був таким яскравим, ймовірно, полягала в тому, що гамма-спалах був спрямований прямо на Землю.
Далі дослідники об’єднали дані космічного телескопа Джеймса Вебба з радіоспостереженнями великого міліметрового/субміліметрового масиву Атакама, щоб знайти конкретні діапазони довжин хвиль, які відповідають наявності важких елементів. Однак, хоча вони знайшли такі речовини, як кальцій і кисень, які є досить стандартними для наднових, не було жодних ознак виробництва важких елементів.
Тепер швидкість злиття нейтронних зірок недостатня для утворення такої кількості важкої матерії, яку ми бачимо у Всесвіті. Очікувалося, що гігантські вибухи, такі як GRB 221009A, будуть сприяти цьому, але відсутність важких елементів свідчить про те, що ми помилялися.
Тож нам потрібно переглянути інші потенційні джерела, щоб побачити, чи зможемо ми ідентифікувати винуватця, кажуть дослідники.
«Ми не бачили ознак цих важких елементів, що свідчить про те, що дуже енергійні спалахи гамма-випромінювання, такі як човен, не виробляють цих елементів». Бланшар каже.
«Це не означає, що всі спалахи гамма-всплесків не виробляють їх, але це важлива інформація, оскільки ми продовжуємо розуміти, звідки беруться ці важкі елементи, завдяки майбутнім спостереженням за допомогою JWST, чи виробляють їх «природні» родичі BOAT. елементів».
Результати опубліковано в Астрономія природи.
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
