Було помічено космічний вибух, який трапляється раз у тисячолітті

Рекордний спалах гамма-випромінювання, виявлений у жовтні 2022 року, наразі описують як подію, яка буває один раз на тисячу років.

Він називається GRB 221009A, і його випромінювання світла містить до 18 тераелектронвольт енергії, що вважається найпотужнішим спалахом гамма-випромінювання в історії.

Ми чекали, щоб дізнатися більше про цей неймовірний вибух, і тепер результати аналізу почали надходити на сервер препринтів arXiv із трьома документами, надісланими до The Astrophysical Journal Letters .

Згідно з аналізом, цей винятковий спалах світла порушує правила: крива блиску його післясвітіння не зовсім відповідає теоретичним описам того, як це має відбуватися, що свідчить про те, що в GRB 221009A є щось цікаве та унікальне.

Підсумовуючи , спалахи гамма-випромінювання є найсильнішими вибухами у Всесвіті, вибухають у вогні та люті настільки потужно, що вивільняється більше енергії, ніж Сонце за 10 мільярдів років . Спалахи електромагнітного випромінювання викликані катастрофічними подіями: спалахами наднових чи гіпернових, яким зазнають масивні зірки наприкінці свого життя, або зіткненнями подвійних систем за участю принаймні однієї нейтронної зірки .

GRB 221009A вперше було виявлено 9 жовтня 2022 року, і спочатку вважалося, що це менш потужний спалах рентгенівського випромінювання від відносно близького джерела. Однак подальше спостереження показало, що спалах світла подолав набагато більшу відстань, ніж вважалося спочатку – 2,4 мільярда світлових років (що все ще робить його одним із найближчих гамма-спалахів, які коли-небудь виявляли), – а це означає, що він також був набагато потужнішим. ніж спочатку думалося.

Протягом 73 днів після першого відкриття астрономи з нетерпінням спостерігали за ним, відстежуючи еволюцію його кривої блиску; форма, яку інтенсивність світла робить на графіку з часом. Їм довелося зупинитися приблизно після 70-денної позначки, оскільки післясвічення перемістилося позаду Сонця, але приблизно зараз воно повинно з’явитися знову.

У статті під керівництвом Майї Вільямс з Університету штату Пенсільванія команда астрономів виявила, що післясвічення рентгенівського випромінювання GRB 221009A відразу після спалаху було найяскравішим за всю історію спостережень обсерваторією Свіфта на порядок величини. У моделюванні випадково згенерованих спалахів лише один із 10 000 був таким же потужним, як GRB 221009A.

Після врахування відстані яскравість GRB 221009A відповідала іншим гамма-спалахам у каталозі Swift. Інші просто здаються тьмянішими, тому що знаходяться далі. За підрахунками команди, саме сукупність характеристик GRB 221009A робить його справді дуже рідкісним.

«Ми оцінюємо, — пишуть вони , — що гамма-всплески, такі енергійні та близькі, як GRB 221009A, виникають із частотою ≲1 на 1000 років, що робить це справді чудовою можливістю, яку малоймовірно повторити протягом нашого життя».

Що робить GRB справді незвичайним, так це еволюція післясвітіння, яка не відповідає стандартній теорії. Спалахи гамма-випромінювання зазвичай супроводжуються світінням електронів, що рухаються з близькосвітловою швидкістю. Його називають синхротронним випромінюванням і є результатом поштовхів, які утворюються, коли початковий вибух врізається в міжзоряне середовище.

Вважається, що самі гамма-спалахи складаються з енергії, зосередженої в паралельних променях, які утворюють сильно колімовані струмені . Вивчення наступного синхротронного випромінювання може допомогти астрономам визначити форму вибуху та струменів.

За словами Вільямс та її команди, післясвітіння свідчить про те, що реактивна структура GRB 221009A або складніша, ніж очікувалося, або не має вузької колімації. За їхніми словами, останній сценарій матиме серйозні наслідки для енергетичного бюджету заходу.

В іншій статті під керівництвом Танмоя Ласкара з Університету Юти команда астрономів припускає, що особливе післясвітіння може означати, що існує додаткове джерело синхротронного випромінювання в післясвітінні гамма-спалаху, але наслідки також можуть бути серйознішими. . Вони припускають, що проблема може полягати в чомусь принципово неправильному в теорії синхротронного післясвітіння.

І третя стаття під керівництвом астронома Маніші Шрести з Університету Арізони виявила, що післясвітіння не містить деяких особливостей, які ви очікуєте побачити під час вибуху наднової. Це, як вони вважають, може означати, що більша частина енергетичного бюджету GRB 221009A була витрачена на реактивні літаки, залишаючи дуже мало, щоб припустити, що вибухнула зірка.

Очікується, що післясвітіння знову з’явиться з-за Сонця цього місяця, і очікується, що воно все ще буде добре видимим для наших телескопів у різних довжинах хвиль. Що б не відбувалося з цим незвичайним вибухом, астрономи дуже наполегливо працюватимуть, щоб докопатися до суті.