Einstein Probe — это небольшой орбитальный телескоп, работающий в рентгеновском диапазоне и имеющий чрезвычайно широкое поле зрения. Недавно он уловил высокоэнергетические частицы от вспышки, произошедшей на другом конце Вселенной.
Всплеск рентгеновского излучения
15 марта 2024 года широкоугольный рентгеновский телескоп (WXT) Einstein Probe зафиксировал всплеск низкоэнергетического рентгеновского излучения. Астрономы называют такие рентгеновские лучи мягкими, хотя они все равно намного энергичнее видимого или ультрафиолетового света. Всплеск длился более 17 минут и колебался по яркости, прежде чем снова погас. Такое событие известно как быстрый рентгеновский переходный процесс (FXRT), и этот конкретный переходный процесс получил обозначение EP240315a.
Для Юань Лю из Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук (NAO, CAS) и первого автора недавно опубликованной статьи, в которой подробно описывается исследование, это был особый момент, поскольку он разработал программный триггер для WXT. «Было очень приятно видеть, что алгоритм прекрасно сработал во время этого события», — говорит он. Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.
Древний взрыв
Примерно через час после того, как было зафиксировано рентгеновское излучение, телескоп, расположенный в Южной Африке, в рамках системы последнего предупреждения о столкновении астероида с Землей (ATLAS), обнаружил видимый свет с того же места. Дальнейшие наблюдения с помощью телескопа Gemini-North на Гавайях и Очень большого телескопа в Чили позволили измерить красное смещение, которое подтвердило, что вспышка произошла на расстоянии около 12,5 млрд световых лет, начав свое космическое путешествие к нам, когда Вселенная была лишь на 10% моложе нынешнего возраста.
Это означает, что EP240315a — первый случай, когда астрономы обнаружили мягкое рентгеновское излучение такой долгой продолжительности от такого древнего взрыва.
Тайна, которую нужно разгадать
Быстрое обнаружение EP240315a также позволило команде сотрудничать с Роберто Риччи из Римского университета Тор Вергата, Италия. Они начали наблюдать за вспышкой в радиодиапазоне длин волн с помощью Австралийского телескопа ATCA (Australian Telescope Compact Array). Наблюдая за ней в течение трех месяцев, они установили, что выход энергии соответствует типичному гамма-всплеску (GRB).
Гамма-всплески — чрезвычайно мощные вспышки, которые высвобождают огромное количество энергии. Обычно длинные GRB возникают в результате взрыва массивных звезд.
Более поздние анализы показали, что рентгеновское излучение действительно совпадает со вспышкой гамма-излучения, известной как GRB 240315C. Эта вспышка была зафиксирована телескопом Burst Alert Telescope (BAT) на обсерватории NASA им. Нила Геррелса Свифта и российским инструментом «Конус» на космическом аппарате NASA «Ветер».
«Эти результаты показывают, что значительная часть быстрого переходного рентгеновского процесса может быть связана с гравитационными галактиками и что чувствительные рентгеновские мониторы, такие как Einstein Probe, могут точно определить их местонахождение в далекой Вселенной», — говорит Роберто.
Но есть еще одна тайна, которую надо разгадать. Хотя GRB ассоциируются с рентгеновским излучением, EP240315a отличается от него.
Переосмысливаем наши представления о гамма-всплесках
Обычно рентгеновское излучение предшествует гамма-излучению на несколько десятков секунд, но EP240315a была замечена более чем за шесть минут (372 секунды) до GRB 240315C. Соедините это с неожиданно длинной продолжительностью рентгеновского излучения, и это может свидетельствовать о том, что мы не понимаем, как взрываются сверхновые галактики, так хорошо, как мы думали.
«Это говорит нам о чем-то действительно новом, и, возможно, нам придется переосмыслить модели, которые мы имеем для гамма-вспышек», — утверждает Веймин Юань, главный исследователь зонда CAS Einstein Probe, НАО.
Время и больше данных помогут. Хотя предыдущие миссии смогли обнаружить мягкое рентгеновское излучение, превосходная чувствительность и поле зрения Einstein Probe действительно открывает это окно. «Это лишь отправная точка, которая действительно демонстрирует потенциал Einstein Probe в обнаружении космических взрывов из ранней Вселенной», — говорит Веймин.
О Einstein Probe
Einstein Probe (EP) — это миссия Китайской академии наук (CAS), работающая в партнерстве с Европейским космическим агентством (ESA), Институтом внеземной физики Макса Планка (MPE), Германия, и Национальным центром космических исследований (CNES), Франция.
Он был запущен с космодрома Сичан в Китае 9 января 2024 года и несет на борту два прибора. Широкоугольный рентгеновский телескоп (WXT) постоянно отслеживает значительную часть неба на предмет неожиданного рентгеновского излучения, а рентгеновский телескоп (FXT) фокусируется на источниках рентгеновского излучения, найденных WXT, для более детального изучения.
По материалам phys.org
