В октябре 2022 года начались исследования неба на предмет взрывов в космосе. Как лягушка в носке.
причина? Что-то на расстоянии 2,4 миллиарда световых лет от Земли вызвало самый крупный из когда-либо зарегистрированных гамма-всплесков. Событие GRB 221009A достигло рекордного уровня в 18 ТэВ и было настолько мощным, что потрясло внешнюю атмосферу Земли.
Событие, получившее прозвище «Лодка» (в честь самого яркого), мы позже определили как рождение черной дыры в результате насильственной смерти массивной звезды.
Теперь новый анализ ультрасовременного света выявил сложности этого взрыва, обнаружив, что, несмотря на всю ярость гамма-излучения, лодка на самом деле была на удивление обычной, чего мы не ожидали.
«Она не ярче предыдущих сверхновых». говорит астрофизик Питер Бланшар Из Северо-Западного университета в США.
«Это кажется вполне естественным в контексте других сверхновых, связанных с менее энергичными гамма-всплесками (GRB). Можно было бы ожидать, что та же самая коллапсирующая звезда, которая производит очень активные, яркие гамма-всплески, также произведет очень активную и яркую сверхновую. оказывается, что это не так. У нас есть очень яркий гамма-всплеск, но это обычная сверхновая».
Гамма-всплески Это самые мощные взрывы, когда-либо наблюдавшиеся во Вселенной. Как следует из названия, это всплески гамма-излучения — самого энергичного света во Вселенной — которые могут взорваться за 10 секунд с той же энергией, что Солнце излучает за 10 миллиардов лет.
Мы знаем, по крайней мере, о двух основных событиях, которые могут создавать гамма-всплески: образование черной дыры, когда массивная звезда становится сверхновой, или сверхновая, сопровождающая слияние двух нейтронных звезд.
Считается, что типы новых звезд, которые производят гамма-всплески, ответственны за образование тяжелых элементов во Вселенной. Проблема в том, что тяжелых элементов просто не существовало, пока их не создали звезды.
Звезды состоят в основном из газообразного водорода, которого много во Вселенной, но они сталкивают атомные ядра вместе, образуя более тяжелые элементы. Это относится и к железу, поскольку при синтезе атомов железа поглощается больше энергии, чем выделяется.
Однако элементы тяжелее железа могут образоваться во время сильнейшего космического взрыва. Мы это видели! После столкновений нейтронных звезд ученые обнаружили элементы, которые слишком тяжелы, чтобы образоваться в результате синтеза ядра.
Но мы многого не знаем. Если мы сможем сузить диапазон взрывов, которые с наибольшей вероятностью производят эти элементы, у нас будет новый инструмент для понимания не только того, как Вселенная создает вещества, но и того, насколько распространены такие взрывы.
Поэтому, естественно, Бланшар и его коллеги захотели взглянуть на GRB 221009A, чтобы увидеть, есть ли в излучаемом им свете признаки тяжелых элементов.
Но им пришлось ждать. Взрыв был настолько ярким, что ослепил наши приборы.
«Взрыв GRB был настолько ярким, что затмевал любые возможные признаки сверхновой в первые недели и месяцы после взрыва». Бланшар объясняет.
«В эти моменты так называемое послесвечение гамма-всплеска выглядело как фары автомобиля, едущего прямо на вас, не позволяя вам увидеть саму машину. Поэтому нам приходилось ждать, пока оно значительно потускнеет, чтобы дать нам возможность увидеть сверхновую».
Лишь примерно через шесть месяцев после того, как взрыв был впервые замечен, исследователи смогли использовать космический телескоп Джеймса Уэбба для наблюдения за светом в инфракрасных длинах волн. Таким образом, они смогли определить, что сама сверхновая была относительно нормальной. Причина, по которой он был таким ярким, вероятно, заключалась в том, что гамма-всплеск был направлен прямо на Землю.
Затем исследователи объединили данные космического телескопа Джеймса Уэбба с радионаблюдениями Большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки Атакамы для поиска конкретных диапазонов длин волн, соответствующих присутствию тяжелых элементов. Однако, хотя они обнаружили такие вещества, как кальций и кислород, которые довольно стандартны для сверхновых, не было никаких признаков производства тяжелых элементов.
Теперь скорости слияния нейтронных звезд недостаточно для образования того количества тяжелой материи, которое мы видим во Вселенной. Ожидалось, что гигантские взрывы, такие как GRB 221009A, внесут свой вклад, но отсутствие тяжелых элементов предполагает, что мы ошибались на этот счет.
Поэтому нам нужно изучить другие потенциальные источники, чтобы увидеть, сможем ли мы определить виновника, говорят исследователи.
«Мы не видели следов этих тяжелых элементов, а это говорит о том, что очень энергичные гамма-всплески, такие как лодка, не производят эти элементы». Бланшар говорит.
«Это не означает, что все всплески гамма-всплесков не производят их, но это важная часть информации, поскольку мы продолжаем понимать, откуда берутся эти тяжелые элементы. Будущие наблюдения с помощью JWST определят, производят ли их «естественные» родственники BOAT. элементы».
Результаты опубликованы в Природная астрономия.
«Наркоман поп-культуры. Поклонник телевидения. Ниндзя алкоголика. Абсолютный фанат пива. Профессиональный знаток твиттера».
More Stories
Японский «Лунный снайпер» возвращает изображения после третьей долгой лунной ночи
Новое исследование показывает, что динозавры были не такими умными, как мы думали
Новая обсерватория в Чили — самая высокая в мире — призвана раскрыть происхождение планет, галактик и многого другого.