Зонд Ейнштейна виявив загадковий космічний вибух

Einstein Probe — це невеликий орбітальний телескоп, що працює в рентгенівському діапазоні та має надзвичайно широке поле зору. Нещодавно він вловив високоенергетичні частинки від спалаху, що стався на іншому кінці Всесвіту.

Телескоп Einstein Probe
Телескоп Einstein Probe. Джерело: phys.org

Сплеск рентгенівського випромінювання

15 березня 2024 року ширококутний рентгенівський телескоп (WXT) Einstein Probe зафіксував сплеск низькоенергетичного рентгенівського випромінювання. Астрономи називають такі рентгенівські промені м’якими, хоча вони все одно набагато енергійніші за видиме або ультрафіолетове світло. Сплеск тривав понад 17 хвилин і коливався за яскравістю, перш ніж знову згас. Така подія відома як швидкий рентгенівський перехідний процес (FXRT), і цей конкретний перехідний процес отримав позначення EP240315a.

Для Юань Лю з Національної астрономічної обсерваторії Китайської академії наук (NAO, CAS) і першого автора нещодавно опублікованої статті, в якій детально описується дослідження, це був особливий момент, оскільки він розробив програмний тригер для WXT. «Було дуже приємно бачити, що алгоритм чудово спрацював під час цієї події», — каже він. Дослідження опубліковане в журналі Nature Astronomy.

Давній вибух

Приблизно за годину після того, як було зафіксоване рентгенівське випромінювання, телескоп, розташований у Південній Африці, в межах системи останнього попередження про зіткнення астероїда із Землею (ATLAS), виявив видиме світло з того ж місця. Подальші спостереження за допомогою телескопа Gemini-North на Гаваях і Дуже великого телескопа в Чилі дали змогу виміряти червоне зміщення, яке підтвердило, що спалах стався на відстані близько 12,5 млрд світлових років, розпочавши свою космічну подорож до нас, коли Всесвіт був лише на 10% молодший за нинішній вік.

Це означає, що EP240315a — перший випадок, коли астрономи виявили м’яке рентгенівське випромінювання такої довгої тривалості від такого давнього вибуху.

Таємниця, яку потрібно розгадати

Швидке виявлення EP240315a також дозволило команді співпрацювати з Роберто Річчі з Римського університету Тор Вергата (Італія). Вони почали спостерігати за спалахом у радіодіапазоні довжин хвиль за допомогою Австралійського телескопа ATCA (Australian Telescope Compact Array). Спостерігаючи за ним протягом трьох місяців, вони встановили, що вихід енергії відповідає типовому гамма-сплеску (GRB).

Гамма-сплески — надзвичайно потужні спалахи, які вивільняють величезну кількість енергії. Зазвичай довгі GRB виникають внаслідок вибуху масивних світил.

Пізніші аналізи показали, що рентгенівське випромінювання справді збігається зі спалахом гамма-випромінювання, відомим як GRB 240315C. Цей спалах був зафіксований телескопом Burst Alert Telescope (BAT) на обсерваторії NASA ім. Ніла Геррелса Свіфта і російським інструментом «Конус» на космічному апараті NASA «Вітер».

«Ці результати показують, що значна частина швидкого перехідного рентгенівського процесу може бути пов’язана з гравітаційними галактиками і що чутливі рентгенівські монітори, такі як Einstein Probe, можуть точно визначити їхнє місце розташування у далекому Всесвіті», — каже Роберто.

Але є ще одна таємниця, яку треба розгадати. Хоча GRB асоціюються з рентгенівським випромінюванням, EP240315a відрізняється від нього.

Переосмислюємо наші уявлення про гамма-сплески

Зазвичай рентгенівське випромінювання передує гамма-випромінюванню на кілька десятків секунд, але EP240315a була помічена більш ніж за шість хвилин (372 секунди) до GRB 240315C. Поєднайте це з несподівано довгою тривалістю рентгенівського випромінювання, і це може свідчити про те, що ми не розуміємо, як вибухають наднові галактики, так добре, як ми думали.

«Це говорить нам про щось справді нове, і, можливо, нам доведеться переосмислити моделі, які ми маємо для гамма-спалахів», — каже Веймін Юань, головний дослідник зонда CAS Einstein Probe, НАО.

Час і більше даних допоможуть. Хоча попередні місії змогли виявити м’яке рентгенівське випромінювання, чудова чутливість і поле зору Einstein Probe справді відкриває це вікно. «Це лише відправна точка, яка дійсно демонструє потенціал Einstein Probe у виявленні космічних вибухів з раннього Всесвіту», — говорить Веймін.

Про Einstein Probe

Einstein Probe (EP) — це місія Китайської академії наук (CAS), що працює у партнерстві з Європейською космічною агенцією (ESA), Інститутом позаземної фізики Макса Планка (MPE), Німеччина, та Національним центром космічних досліджень (CNES), Франція.

Він був запущений з космодрому Січан в Китаї 9 січня 2024 року і несе на борту два прилади. Ширококутний рентгенівський телескоп (WXT) постійно відстежує значну частину неба на предмет несподіваного рентгенівського випромінювання, а рентгенівський телескоп (FXT) фокусується на джерелах рентгенівського випромінювання, знайдених WXT, для більш детального вивчення.

За матеріалами phys.org

Новини інших медіа
Потужна сонячна буря утворила нові радіаційні пояси Землі
Злиття нейтронних зір породжує чисті тони гравітаційного камертона
Астрофотограф зазнімкував епічний транзит МКС над південним полюсом Місяця
Астронавти вперше на Twitch: NASA запрошує на унікальну подію з МКС
Як два Чумацькі Шляхи: астрономи виявили гігантський джет у ранньому Всесвіті
Квантовий прогноз: смерть Всесвіту настане під час переходу до істинного вакууму
Як примусити інопланетних мікробів рухатися
Наймасивніша структура у Всесвіті виявилась схожою на артефакт інків
Інколи уламки космічних ракет можуть вражати пасажирські літаки
Астрономи отримали зображення «космічної павутини» у високій роздільній здатності