Запис яскравого гамма-спалаху. Найяскравіша з часів виникнення людської цивілізації

У неділю, 9 жовтня 2022 року, Сонячною системою прокотився спалах надзвичайно інтенсивного випромінювання. Його джерелом став гамма-спалах, один із найсильніших класів спалахів у Всесвіті. Тільки зараз вченим вдалося дістатися до всіх даних, які допомогли визначити, наскільки яскравим був спалах. Результати їх роботи опубліковані в The Astrophysical Journal Letters.

Щоб охарактеризувати спалах, який отримав назву GRB 221009A, вчені використовували дані кількох вимірювальних приладів – космічної гамма-обсерваторії Fermi GST, телескопа NICER Міжнародної космічної станції та навіть Voyager 1. Це було необхідно, оскільки явище було настільки яскравим, що «осліпили» більшість космічних вимірювальних приладів, тому зареєстрували їх лише частково. Дослідникам спочатку довелося відновити відсутні дані, а вже потім приступити до аналізу явища.

Перш ніж сигнал від GRB 221009A досяг Землі, він подорожував близько 1,9 мільярда років, що зробило його одним із найближчих «довгих» спалахів із початковим випромінюванням більше двох секунд. Він був у 70 разів яскравішим за будь-який інший, що спостерігався досі. Зі статистичної точки зору такі яскраві події можуть відбуватися в середньому раз на 10 000 років.

«GRB 221009A, ймовірно, найяскравіший спалах рентгенівського та гамма-випромінювання, який стався з початку людської цивілізації», — сказав Ерік Бернс з Університету штату Луїзіана та провідний автор дослідження. «Це справді жахливий вибух, неймовірно незвичайний. Ми ніколи не бачили нічого близького.

Астрономи вважають, що такі спалахи є «першим подихом» чорних дір. Коли ядра масивних зірок руйнуються під власною вагою, поглинаючи навколишній матеріал, помираюче небесне тіло викидає струмені – струмені частинок зі швидкістю світла – у протилежних напрямках. Вони пронизують зірку, подорожуючи крізь космос і випускаючи рентгенівські та гамма-промені.

Хоча GRB 221009A виглядала першою провісницею наднової, досі вченим не вдалося знайти жодних слідів космічного вибуху. У дослідників є кілька гіпотез щодо того, чому це сталося: одна полягає в тому, що спалах стався в частині неба поблизу площини нашої галактики, де світло могло бути закрите щільними хмарами пилу.

«Ми не можемо точно сказати, що це наднова, що дивно, враховуючи яскравість вибуху», — сказав Ендрю Леван з Університету Радбуда, який керував спостереженнями за місцем вибуху за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба. — Якщо і є, то дуже слабкий. Ми плануємо продовжувати її шукати, але можливо, зірка зруйнувалася в чорну діру, а не вибухнула.

Відносно близький яскравий спалах також дав можливість краще спостерігати струмені, які випускаються під час спалаху, і супутні явища. У випадку з GRB 221009A вони не були особливо потужними, але виявилися надзвичайно вузькими, як струмінь води з садового шланга. Один з них був спрямований прямо на нас, що дозволило зібрати повний набір інформації про електромагнітний спектр цього явища.

Спалах дозволив астрономам вивчити хмари космічного пилу в нашій галактиці. Коли рентгенівські промені прямували до нас, деякі з них відбивалися від пилу, створюючи «легке відлуння» спалаху у вигляді кілець. Телескоп XMM-Newton Європейського космічного агентства зафіксував, що ці незвичайні кільця створені 21 окремою хмарою пилу. Раніше подібне явище спостерігалося лише шість разів.

«Як пилові хмари розсіюють випромінювання залежить від їх відстані, розміру пилу та енергії випромінювання», — пояснив Серджіо Кампана з Національного інституту астрофізики в Італії. «Ми змогли використати кільця, щоб реконструювати рентгенівську частину вибуху та визначити, де знаходяться хмари пилу в нашій галактиці», — додав він.