Гамма-сплески лишаються одними з найпотужніших вибухів у Всесвіті та їхні магнітні поля досі не піддавалися прямому вимірюванню. Тепер астрономи вперше отримали таку можливість завдяки поляризованому радіосвітлу післясвітіння сплеску GRB 260310A. Спостереження на радіоінтерферометрі Very Large Array Національного наукового фонду США виявили також обертання Фарадея, що вказує на надзвичайно щільну намагнічену хмару навколо зорі, яка вибухнула.
Нове вікно в магнетизм сплесків
Поляризоване радіовипромінювання від післясвітіння гамма-сплеску зафіксували вперше. Це означає, що радіохвилі коливалися в одному напрямку, а не хаотично. Раніше поляризацію в гамма-сплесках шукали за допомогою ALMA на коротших довжинах хвиль і це доводилося робити швидко, поки післясвітіння не згасло.
Команда під керівництвом Колліна Крісті з Університету Аризони й Танмоя Ласкара з Університету Юти використала масив антен VLA Національної радіоастрономічної обсерваторії США для роботи в сантиметровому діапазоні. Це дало змогу не лише виявити поляризацію, а й простежити, як сигнал змінювався на різних довжинах хвиль. Саме ця зміна й видала обертання Фарадея, тобто явище, коли намагнічена плазма закручує орієнтацію поляризованих хвиль, причому що більша довжина хвилі, то сильніший поворот.
Відбиток середовища
Обертання Фарадея працює як магнітний відбиток. За характером закручування можна відновити напруженість поля на шляху світла. У випадку GRB 260310A поле виявилося в тисячі разів сильнішим за те, яке могло б пояснюватися проходженням крізь Чумацький Шлях або міжгалактичний простір.
Це свідчить, що ефект не зумовлений магнітним полем нашої Галактики, а походить із безпосереднього оточення самого вибуху. Астрономи дійшли висновку, що сплеск стався всередині області H II, а саме бульбашки іонізованого водню, яку створюють потужне ультрафіолетове випромінювання й зоряний вітер масивної молодої зорі. Присутність такої структури підтверджує зв’язок гамма-сплесків із загибеллю наймасивніших зір і водночас дає новий спосіб вивчати середовище, в якому формуються ці екстремальні події.
Сплеск, що подарував шанс
GRB 260310A став одним із найяскравіших радіопіслясвітінь за останні десятиліття, до того ж розташований він порівняно близько за космічними мірками. Саме ця обставина перетворила спалах на ідеальний об’єкт для спостережень.
Жоден попередній гамма-сплеск не давав змоги виміряти обертання Фарадея. Для цього потрібен одночасно яскравий і достатньо тривалий сигнал у поєднанні з чутливим інструментом. Статтю з результатами подано до видання The Astrophysical Journal, а її препринт уже доступний на arXiv, повідомляє Університет Юти.
Кейт Денем Александер, наукова керівниця Крісті в Університеті Аризони, наголошує, що подальший моніторинг післясвітінь за допомогою масиву VLA та інших радіотелескопів дасть науковцям змогу спостерігати еволюцію магнітних структур у реальному часі. Це може змінити уявлення про те, як формуються релятивістські струмені, які процеси забезпечують їхню енергію і як вивільняється магнітна енергія в найекстремальніших умовах Всесвіту.
