Крупнейший после Большого взрыва

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

Самый мощный взрыв, известный человечеству — это, конечно, Большой взрыв, результатом которого стало возникновение Вселенной. Приблизительные подсчеты его мощности указывают на то, что она могла достигать 10⁵⁴ мегатонн в тротиловом эквиваленте.

Во время мощнейшего искусственного взрыва в истории человечества — испытания советской «Царь-бомбы» РДС-202, произведенного 30 октября 1961 года — выделилось примерно 210 петаджоулей энергии, что соответствует взрыву 50 мегатонн тротила.

Проблема в том, что в ходе этого события образовались не только все вещество и энергия нашего мира, но и пространство, которое они заполнили и которое начало вместе с ними расширяться. Чтобы адекватно оценить мощность Большого взрыва, его должен был бы увидеть «сторонний наблюдатель» из какого-то совершенно другого пространственного измерения. К сожалению, получить такую информацию «изнутри» невозможно.

Рекордные гамма-всплески

Если же говорить про взрывы, случившиеся уже «в пределах» нашей Вселенной, то до недавнего времени таковыми считались гамма-всплески. Большинство из них, по мнению ученых, является следствием гравитационного коллапса сверхмассивных звезд (превышающих по массе наше Солнце в 100 и более раз). Одна из этих вспышек, получившая обозначение GRB 080319B, была зарегистрирована спутником Swift 19 марта 2008 года. Несмотря на то, что расстояние до ее источника составляло 7,5 млрд световых лет, на протяжении почти минуты ее можно было видеть с Земли невооруженным глазом. А в сентябре того же года произошла еще более мощная вспышка GRB 080916C. Свет от нее шел к нам 12,2 млрд лет.

Гамма-всплеск GRB 080319B, сфотографированный рентгеновским телескопом Swift. Причиной большой яркости вспышки в максимуме стало то, что наша планета случайно оказалась прямо на пути ее джета — узкой струи высокоэнергетических фотонов и частиц, движущихся со скоростями, близкими к скорости света. Источник: NASA

Во время таких событий за считанные минуты в космос выбрасывается энергия, в десятки и сотни раз превышающая ту, которую излучают солнцеподобные звезды за все время своего активного существования (т.е. за 9-12 млрд лет). Но недавно астрономам удалось обнаружить еще более высокоэнергетическое событие в нашей Вселенной, к тому же произошедшее не так далеко от Солнечной системы.

«Послесвечение» гамма-всплеска GRB 080916C, сфотографированное космическим телескопом Hubble. Источник: NASA

Взрыв в созвездии Змееносца

В 2016 году рентгеновский орбитальный телескоп Chandra сфотографировал гигантское скопление галактик в созвездии Змееносца, центр которого удален от нашего Млечного Пути примерно на 390 млн световых лет. Исследование полученных изображений показало, что межгалактический газ в центре этого скопления распределен неравномерно — в нем наблюдается довольно резкий скачок плотности, причем граница между разреженным и более плотным веществом имеет вогнутую форму.

Подобные структуры астрономы уже находили в центральных областях других галактических скоплений. Обычно их происхождение связывают с активностью сверхмассивных черных дыр, «обитающих» в центрах абсолютного большинства крупных галактик. Эти объекты ассоциируются в первую очередь с поглощением материи, но на самом деле она при падении на сверхмассивное тело выделяет большое количество энергии (иногда до 40% массового эквивалента), а часть ее в процессе образования так называемого аккреционного диска и его взаимодействия с магнитными полями вообще выбрасывается обратно в космическое пространство в виде джетов — узких струй высокоэнергетических частиц, скорость которых приближается к скорости света.

Изображение скопления галактик в созвездии Змееносца, синтезированное по данным съемки в рентгеновских лучах (условный розовый цвет), а также в инфракрасном (белый) и радиодиапазоне (голубой). Источник: Chandra X-ray Observator

Но в случае скопления Змееносца ученые вначале пришли к выводу, что такое объяснение здесь применить невозможно. Дело в том, что «волны плотности», связанные с джетами от сверхмассивных черных дыр, имеют размеры порядка тысяч или десятков тысяч световых лет. В данном же случае найденная структура простирается на 1,5 млн световых лет, и при этом находится на расстоянии 1,8 млн световых лет от центра скопления. Расчеты показывают, что для ее формирования нужно было бы потратить в пять раз больше энергии, чем выделилось во время мощнейшей вспышки, вызванной черной дырой.

Однако после более подробного изучения дополнительной информации, собранной спутником XMM-Newton, а также наземными радиотелескопами MWA и GMR, астрономам пришлось пересмотреть свои выводы. Анализ показал, что в прошлом скопление Змееносца действительно пережило мощный всплеск активности сверхмассивной черной дыры в центре одной из галактик. Он произошел как минимум 240 млн лет назад и сейчас может считаться самым масштабным выбросом энергии со времен Большого взрыва. Правда, в отличие от гамма-вспышек, длящихся минуты или часы, этот выброс растянулся на месяцы, а возможно, и годы. Поэтому даже если бы во времена, когда электромагнитное излучение от этого события достигло Земли, на ней уже существовали бы астрономы, они бы не сразу поняли, что имеют дело с грандиозным вселенским катаклизмом. А в отсутствие рентгеновских и радиотелескопов он вообще мог пройти совершенно незамеченным.

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine