всплеск
© SCIENCE PHOTO LIBRARY - MEHAU KULYK VIA GETTY IMAGES
Ученые заметили «беспрецедентный» взрыв энергии в космосе, известный как гамма-всплеск (GRB), который на некоторых длинах волн кажется ярче, чем любое подобное событие, наблюдавшееся до сих пор.

Гамма-всплески — это огромные извержения, вызванные интенсивными космическими явлениями, такими как гибель огромных звезд, и они производят одни из самых ярких зрелищ во Вселенной. Новости об этом конкретном всплеске начали распространяться по социальным сетям после его обнаружения в воскресенье космическим гамма-телескопом Ферми и обсерваторией Нила Герелса Свифта, обе миссии НАСА, и некоторые астрономы описали его как «экстраординарное событие" и потенциально "самый яркий GRB когда-либо».

Фил Эванс, астроном из Университета Лестера, работающий на рентгеновском телескопе Свифта, красочно описал всплеск, известный как GRB 221009A, как «по-дурацки очень яркий».

В электронном письме Motherboard Эванс подчеркнул, что открытие настолько свежее, что потребуется некоторое время, чтобы понять его значение, но он отметил, что этот всплеск «явно является самым ярким гамма-всплеском, который мы видели в рентгеновских лучах, по крайней мере, на время после первоначального взрыва, которое мы наблюдали».
«Новый всплеск GRB 221009A примерно в 1000 раз ярче типичного всплеска и в несколько сотен раз ярче самых ярких из виденных ранее, но это верно только в рентгеновском диапазоне», — сказал Эванс. «В гамма-лучах это один из самых ярких наблюдаемых (согласно отчету команды телескопа Ферми)».
Маркос Сантандер, астроном из Университета Алабамы, отметил в электронном письме, что монитор гамма-всплесков спутника Ферми (GBM) первым обнаружил это событие и сразу же пометил его как исключительное.
«GBM — самый производительный детектор гамма-всплесков, и в среднем он обнаруживает гамма-всплески примерно каждый день, и он собрал тысячи гамма-всплесков за более чем 14 лет работы с момента запуска Fermi в 2008 году», — сказал Сантандер. «Из этих тысяч тот, что был 9 октября, был самым ярким» — настолько ярким, что он «ненадолго ослепил приборы, учитывая, сколько гамма-лучей поступило за очень короткое время».

«Всплески также являются самыми яркими событиями во Вселенной», — продолжил он. «У этого может быть собственная яркость в 10 ^ 22 раз больше, чем у Солнца, или примерно в триллион раз больше всей энергии, выделяемой всеми звездами Млечного Пути, вместе взятыми за тот короткий период, когда был включен гамма-всплеск, если у меня есть цифры Правильно."

Космическое световое шоу, вероятно, отмечает энергетическую смерть массивной звезды и ее последующее превращение в черную дыру. Он не имеет себе равных на некоторых длинах волн отчасти потому, что он произошел примерно в двух миллиардах световых лет от Земли. Объективно это огромное расстояние, но относительно близкое для гамма-всплеска.
«Имейте в виду, конечно, что это событие очень новое, и потребуется время, прежде чем мы получим полную картину, так что это несколько предварительно», — сказал Эванс. «Однако... похоже, что это «длинный гамма-всплеск», и они довольно хорошо изучены. Что происходит, так это то, что очень массивная, быстро вращающаяся звезда достигает точки, когда ее ядерные реакции больше не могут производить достаточно энергии, чтобы поддерживать вес звезды. Его центр коллапсирует и образует новую черную дыру, при этом высвобождается много энергии».

«Это приводит к тому, что часть материала, из которого состоит звезда, выбрасывается узкими «струями» сверху и снизу звезды — струями материала, движущимися почти со скоростью света», — продолжил он. «Если один из этих джетов направлен на Землю, мы видим гамма-всплеск. Вот что здесь произошло. Почему этот такой яркий по сравнению с другими, пока не ясно», хотя «отчасти это просто потому, что он рядом».
Swift, который находится на орбите вокруг Земли с 2004 года, не заметил начального извержения GRB 221009A, потому что наша планета блокировала эту часть неба. Но телескоп Burst Alert Telescope (BAT) обсерватории зафиксировал блестящие последствия взрыва почти час спустя, когда его последствия стали видны.
«Это совершенно беспрецедентно — сам взрыв длился всего около 5 минут (что довольно типично для гамма-всплесков), но взрывы гамма-всплесков сопровождаются «послесвечением», которое обычно исчезает относительно быстро», — сказал Эванс. «У нас никогда раньше не было гамма-всплесков, послесвечение которых было бы настолько ярким, что запускало бы BAT».
Всплеск оказался не очень ярким в оптическом диапазоне, но это могло быть результатом его расположения на небе, а также отсутствия непосредственных наблюдений с помощью оптических инструментов.
«Из-за того, где находится этот гамма-всплеск, нам нужно смотреть прямо через диск нашей Галактики, чтобы увидеть его», — сказал Эванс. «Этот диск поглощает *много* оптического света, поэтому, если бы он находился в «лучшем» месте неба, он был бы намного ярче».

«Другое дело в том, что, насколько я могу судить, никто не наблюдал его с помощью оптического телескопа до тех пор, пока его не обнаружил Свифт, то есть через 55 минут после гамма-всплеска (это потому, что Ферми не дает очень точных положений, где GRB есть, Swift есть). Если бы люди заметили это, когда оно впервые появилось, лично я не удивился бы, если бы оно побило все оптические рекорды... Но поскольку они этого не сделали, мы не можем сказать, что это произошло».
Учитывая его впечатляющую светимость и ошеломляющее возможное происхождение, Эванс и многие другие ученые будут следить за эволюцией GRB 221009A по мере того, как он переходит в низкоэнергетические формы света.
«Я думаю, что первый шаг — собрать воедино все данные, собранные всеми инструментами, наблюдавшими всплеск, и начать изучать детали того, как это событие произошло на самом деле», — сказал Сантандер. «В конце концов, это самые мощные взрывы во Вселенной, поэтому вы хотите понять, какой объект мог вызвать такое событие, что вызвало это экстремальное излучение, типы ускоряемых частиц и так далее».

«Мало того, что такие далекие гамма-всплески могут использоваться в качестве зонда для изучения свойств промежуточного пространства, от количества света, оставшегося от предыдущих поколений звезд, до изучения пылевых облаков в нашей галактике и даже проверки фундаментальных физики», — добавил он. «Об этом взрыве будет написано много статей, первый шаг — собрать воедино всю информацию, и разные обсерватории предоставляют разные точки зрения, поэтому по мере проведения анализа и публикации будет больше информации».
Все эти новые исследования помогут объяснить, почему рождение этой далекой черной дыры вызвало такой ослепительный космический фейерверк, вопрос, который может открыть окно в самые энергетические явления в космосе.
«Ключевая наука здесь заключается в том, что мы смотрим на действительно экстремальную физику — очень сильная гравитация, большие массы, движущиеся с очень высокой скоростью и при этом чрезвычайно горячие — условия, которые вы никогда не сможете создать в лаборатории, поэтому единственный способ начать понимать это — путем изучения экстремальных астрономических объектов, таких как гамма-всплески», — заключил Эванс. «Многие открытые вопросы относятся к довольно детальной физике (и я не претендую на то, что понимаю их все!), особенно о том, что происходит внутри этих джетов — как частицы ускоряются, взаимодействуют, излучают энергию и так далее. И поскольку это событие такое яркое, оно действительно представляет собой потрясающий набор данных, с помощью которого можно исследовать эту физику».