Вибух кілонової кинув виклик уявленням вчених про гамма-сплески

Дві незалежні команди астрономів опублікували результати вивчення довгого гамма-сплеску, зафіксованого у 2021 році. Його джерелом була кілонова, що суперечить чинним теоріям про природу таких подій.

Найяскравіша подія у Всесвіті

Гамма-сплески є одними з найяскравіших подій у Всесвіті, під час яких відбувається виділення колосальної кількості енергії. Вони поділяються на короткі (тривалістю менш ніж дві секунди) та довгі (понад дві секунди). Протягом багатьох років астрофізики вважали, що короткі гамма-сплески виникають внаслідок злиття компактних релятивістських об’єктів (нейтронних зір або чорних дір та нейтронних зір), а довгі — внаслідок колапсу гігантських зір, що призводять до спалахів наднових.

Гамма-сплеск, що супроводжує кілонову, в уявленні художника. Джерело: Aaron M. Geller/Northwestern/CIERA and IT Research Computing Services

Аномальний гамма-сплеск

Тепер ці уявлення поставлені під сумнів. 11 грудня 2021 року космічні телескопи Swift та Fermi, що належать NASA, зафіксували гамма-сплеск, що отримав позначення GRB 211211A. Його джерело розташовувалося в галактиці, що знаходиться на відстані близько 1,1 млрд світлових років від Землі. Спалах тривав понад 50 секунд, що дозволило однозначно класифікувати подію, як довгий гамма-сплеск.

Післясвічення гамма-сплеску GRB 211211A. Джерело: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/M. Zamani; NASA/ESA

Однак, коли астрономи уважніше вивчили місце гамма-сплеску, на них чекав сюрприз. Астрономам не вдалося знайти жодних слідів наднової. Замість неї вони виявили характерне світіння нових елементів, утворених в результаті кілонового спалаху, що супроводжував зіткнення двох компактних об’єктів (швидше за все, нейтронних зір). Подальший аналіз даних підтвердив цей висновок.

Поки що астрономи не можуть пояснити, як кілонова спромоглася породити такий потужний гамма-сплеск. За однією з версій, злиття нейтронних зір могло призвести до утворення єдиної нейтронної зорі, яка за кілька миттєвостей колапсувала та перетворилася на чорну діру. Інше припущення полягає в тому, що джерелом кілонової було злиття нейтронної зорі з білим карликом, яке призвело до утворення магнетару.

Злиття нейтронних зір в уявленні художника. Джерело: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine

Ще одна цікава особливість події полягає в тому, що кілонова спалахнула в галактиці, яка є повною протилежністю до тих, у яких зазвичай фіксуються гамма-сплески. Вона досить молода, активно утворює зорі, не дуже масивна і при цьому знаходиться на відносно невеликій відстані від Чумацького Шляху. За словами дослідників, відкриття може змінити підхід до вибору галактик, які слід спостерігати під час пошуку кілонових.

За матеріалами https://noirlab.edu

Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!

Приєднуйтесь: https://t.me/ ustmagazine