Астрономи виявили джерело «безпритульних» гамма-сплесків

Проаналізувавши дані, зібрані найпотужнішими обсерваторіями сучасності, астрономи виявили джерело ізольованих коротких гамма-сплесків. Ним є група далеких галактик, що розташовані на відстані приблизно 10 млрд світлових років від Землі.

Загадка ізольованих гамма-сплесків

Гамма-сплески є найбільш яскравими електромагнітними подіями у Всесвіті. Вони можуть виробити стільки ж енергії, скільки Сонце за весь час свого життя. За тривалістю всі гамма-сплески поділяються на короткі та довгі. Короткі пов’язані з такими подіями, як злиття надкомпактних об’єктів (нейтронних зір та/або чорних дір). Довгі гамма-сплески найчастіше виникають під час колапсів масивних світил.

Гамма-сплеск, що супроводжує злиття нейтронних зір (малюнок художника). Джерело: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine

Донедавна з короткими гамма-сплесками була пов’язана одна загадка. У той час як джерело деяких із них перебувало у відносно близьких до нас галактиках, інші спалахували у «порожнечі» — далеких куточках Всесвіту, де не спостерігалося жодних галактик. Здавалося, що вони виникають з нізвідки.

Ділянка неба, де був зафіксований один з ізольованих гамма-сплесків GRB 151229A. Джерело: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA

Вчені мали дві основні теорії походження ізольованих гамма-сплесків. За однією з них їхнім джерелом є системи надкомпактних об’єктів, викинуті зі своїх батьківських галактик мільярди років тому. За іншою, вони спалахують у галактиках, що перебувають на такій великій відстані від Землі, що телескопи просто не можуть їх побачити.

Зіткнення нейтронних зір у ранньому Всесвіті

Команда американських астрономів вирішила знайти відповідь це питання. Спочатку вони досліджували вибірку зі 120 коротких гамма-сплесків. Виявилося, що 43 з них не пов’язані з жодними відомими галактиками. Після цього астрономи використовували найпотужніші телескопи (включаючи Hubble, VLT, Gemini та Обсерваторію Кека) для проведення глибокого знімкування ділянок, де були зафіксовані ізольовані короткі гамма-сплески.

Розташована на відстані 9 млрд світлових років від Землі галактика є домом для ізольованого гамма-сплеску GRB 151229A. Джерело: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA

Аналіз результатів спостережень показав, що ізольовані гамма-сплески насправді відбуваються у дуже далеких і тому екстремально тьмяних галактиках. Вони розташовані на відстані від 8 до 10 млрд світлових років від Землі. Оскільки більша частина коротких гамма-сплесків пов’язана із зіткненнями нейтронних зір, це означає, що в минулому такі події відбувалися набагато частіше, ніж зараз.

Це відкриття допоможе астрономам краще розібратися у хімічній еволюції Всесвіту. Злиття нейтронних зір супроводжуються ядерними реакціями, що виробляють такі елементи, як золото, платина та торій. Вони відіграють важливу роль у процесах формування планет та можуть впливати на перспективи появи життя. Велика кількість гамма-сплесків у минулому вказує на те, що ранній Всесвіт містив значно більше важких елементів, ніж вважалося раніше.

За матеріалами https://noirlab.edu

Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!

Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine