Гамма-спалахи – це потужні енергетичні вибухи, які вчені спостерігають у далеких галактиках. NASA описує ці події як найпотужніший клас вибухів, відомих у Всесвіті, і вони в основному спостерігаються у зв’язку з вмираючими зірками та, як наслідок, спалахами наднових. У 2022 році дослідники виявили найяскравіший гамма-спалах з усіх коли-небудь зафіксованих і позначили його як GRB 221009A. А нове дослідження підтвердило, що цей безпрецедентний сплеск електромагнітної енергії виник внаслідок колапсу зірки, що перетворилася на наднову.
Хоча дослідження розкрило частину загадок, пов’язаних з цією подією, наслідки GRB 221009A все ще ставлять перед науковцями нові завдання, які кидають виклик існуючим теоріям про наднові.
Вчені, які стояли за цим дослідженням, вивчали GRB 221009A за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба. Завдяки можливостям телескопа команда науковців змогла зосередитися на ближній інфрачервоній частині електромагнітного спектра, що дозволило чітко виявити пов’язану з нею наднову. Ця подія була настільки екстремальною, що два роки тому засліпила більшість детекторів гамма-випромінювання.
GRB 221009A був виявлений на відстані 2,4 млрд світлових років від Землі, в напрямку сузір’я Стріли. Він тривав кілька сотень секунд і, як відзначають вчені, випромінював одні з найбільш високоенергетичних фотонів, коли-небудь зафіксованих орбітальними детекторами гамма-випромінювання. Подія такого масштабу відбувається раз на кілька тисяч років, тож такою рідкісною можливістю для детального спостереження та вивчення не можна було нехтувати.
Яскравість гамма-спалаху затьмарила будь-яке потенційне спостереження подальшої наднової в наступні місяці (приблизно як фари автомобіля засліплюють і не дають побачити сам автомобіль). У межах дослідження вчені проаналізували дані, зібрані телескопом Вебба через шість місяців після спалаху. Космічний телескоп виявив ознаки того, що зоря перетворилася на наднову, але при цьому її яскравість спантеличила науковців, адже не відповідала очікуванням.
Згідно з результатами, які вдалося отримати за допомогою телескопа Вебба, наднова виглядала “досить типовою” порівняно з надновими, пов’язаними з менш потужними гамма-спалахами. Очікувалося, що GRB 221009A передуватиме появі особливо високоенергетичної наднової, але відповідних даних не було. Тож після підтвердження того, що рекордний гамма-спалах викликала наднова, команда шукала ознаки важких елементів, що утворюються всередині зірки, яка колапсувала.
Космічне походження важких елементів, як-от золото і платина, залишається загадкою в астрономії. Хоча до відомих джерел відноситься злиття двох нейтронних зірок, воно не може пояснити велику кількість важких атомів у Всесвіті. Інша можливість – колапс масивної зірки, який може призвести до безпрецедентного вибуху, подібного до GRB 221009A. Але після вивчення випромінювання GRB 221009A дослідники не виявили жодних ознак важких елементів. Тож наразі астрономи шукають пояснення високоенергетичного гамма-спалаху, що утворився від типової наднової, одночасно досліджуючи інші потенційні джерела щільних металів у Всесвіті.
Їм також ще належить з’ясувати, як “звичайна” наднова і рекордний гамма-спалах були породжені однією і тією ж зіркою, але одна з теорій пов’язана з формою і структурою релятивістських струменів. Коли масивні зірки колапсують, вони утворюють струмені речовини. Якщо ці струмені вузькі, то можуть створювати більш сфокусований та яскравіший промінь.
Читайте також: