Найбільший після Великого вибуху

 https://universemagazine.com/wp-content/uploads/2018/10/zaglushka-e1538748301621.png
Володимир Манько
Журналіст

Найпотужніший вибух, відомий людству — це, звичайно, Великий вибух, результатом якого стало виникнення Всесвіту. Приблизні підрахунки його потужності вказують на те, що вона могла сягати 10⁵⁴ мегатон у тротиловому еквіваленті.

Під час найпотужнішого штучного вибуху в історії людства — випробування радянської «Цар-бомби» РДС-202, здійсненого 30 жовтня 1961 року — виділилося приблизно 210 петаджоулів енергії, що відповідає вибуху 50 мегатонн тротилу.

Проблема в тому, що під час цієї події утворилася не лише вся речовина й енергія нашого світу, але й простір, котрий вони заповнили та який почав разом із ними розширюватися. Щоб адекватно оцінити потужність Великого вибуху, його мав би побачити «сторонній спостерігач» із якогось абсолютно іншого просторового виміру. На жаль, отримати таку інформацію «зсередини» неможливо.

Рекордні гамма-спалахи

Якщо ж говорити про вибухи, які відбулися вже «в межах» нашого Всесвіту, то до недавнього часу такими вважалися гамма-спалахи. Більшість із них, на думку вчених, є наслідком гравітаційного колапсу надмасивних зірок (таких, що перевищують за масою наше Сонце у 100 і більше разів). Один із цих спалахів, що отримав позначення GRB 080319B, був зареєстрований супутником Swift 19 березня 2008 року. Попри те, що відстань до його джерела складала 7,5 млрд світлових років, протягом майже хвилини його можна було бачити з Землі неозброєним оком. А у вересні того ж року стався ще потужніший спалах GRB 080916C. Світло від нього йшло до нас 12,2 млрд років.

Гамма-спалах GRB 080319B, сфотографований рентгенівським телескопом Swift. Причиною великої яскравості спалаху в максимумі стало те, що наша планета випадково опинилася прямо на шляху його джета — вузького струменя високоенергетичних фотонів і частинок, що рухаються зі швидкостями, близькими до швидкості світла. Джерело: NASA

Під час таких подій за лічені хвилини у космос викидається енергія, в десятки й сотні разів більша за ту, яку випромінюють сонцеподібні зірки за весь час свого активного існування (тобто за 9-12 млрд років). Але нещодавно астрономам вдалося виявити ще більш високоенергетичну подію в нашому Всесвіті, яка до того ж відбулася не так далеко від Сонячної системи.

«Післясвітіння» гамма-спалаху GRB 080916C, сфотографоване космічним телескопом Hubble. Джерело: NASA

Вибух у сузір’ї Змієносця

У 2016 році рентгенівський орбітальний телескоп Chandra сфотографував гігантське скупчення галактик у сузір’ї Змієносця, центр якого віддалений від нашого Чумацького Шляху приблизно на 390 млн світлових років. Дослідження отриманих зображень показало, що міжгалактичний газ у центрі цього скупчення розподілений нерівномірно — у ньому спостерігається досить різкий стрибок густини, причому межа між розрідженою та щільнішою речовиною має увігнуту форму.

Подібні структури астрономи вже знаходили у центральних областях інших галактичних скупчень. Зазвичай їхнє походження пов’язують із активністю надмасивних чорних дір, що «мешкають» у центрах абсолютної більшості великих галактик. Ці об’єкти асоціюються у першу чергу з поглинанням матерії, але насправді вона під час падіння на надмасивне тіло виділяє дуже багато енергії (іноді до 40% масового еквівалента), а частина її у процесі утворення так званого акреційного диска та його взаємодії з магнітними полями взагалі викидається назад у космічний простір у вигляді джетів — вузьких струменів високоенергетичних частинок, швидкість яких наближається до швидкості світла.

Зображення скупчення галактик у сузір’ї Змієносця, синтезоване за даними зйомки у рентгенівських променях (умовний рожевий колір), а також в інфрачервоному (білий) і радіодіапазоні (блакитний). Джерело: Chandra X-ray Observator

Але у випадку скупчення Змієносця вчені попервах дійшли висновку, що таке пояснення тут використати неможливо. Річ у тім, що «хвилі густини», пов’язані з джетами від надмасивних чорних дір, мають розміри порядку тисяч або десятків тисяч світлових років. У даному ж разі знайдена структура простягається на 1,5 млн світлових років, і при цьому перебуває на відстані 1,8 млн світлових років від центру скупчення. Розрахунки показують, що для її формування потрібно було би витратити у п’ять разів більше енергії, ніж виділилося під час найпотужнішого спалаху, спричиненого чорною дірою.

Однак після більш докладного вивчення додаткової інформації, зібраної супутником XMM-Newton, а також наземними радіотелескопами MWA та GMR, астрономам довелося переглянути свої висновки. Аналіз показав, що в минулому скупчення Змієносця справді пережило потужний сплеск активності надмасивної чорної діри у центрі однієї з галактик. Він стався мінімум 240 млн років тому і наразі може вважатися найбільшим викидом енергії з часів Великого вибуху. Щоправда, на відміну від гамма-спалахів, що тривають хвилини чи години, цей викид «розтягнувся» на місяці, а можливо, і роки. Тому навіть якби у часи, коли електромагнітне випромінювання від цієї події досягло Землі, на ній би вже існували астрономи, вони б не одразу збагнули, що мають справу з грандіозним всесвітнім катаклізмом. А за відсутності рентгенівських і радіотелескопів він взагалі міг пройти цілком непоміченим.

Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Долучайтеся: https://t.me/ustmagazine