Несколько орбитальных космических телескопов, сканирующих небо в поисках мощных космических взрывов, зафиксировали один из самых ярких гамма-всплесков, когда-либо зарегистрированных. Первоначальные данные свидетельствуют о том, что взрыв высокоэнергетического излучения произошел, когда чрезвычайно массивная звезда коллапсировала — процесс, который приводит к огромному потоку гамма-лучей и рентгеновских лучей. Астрономы спешат продолжить открытие, и один исследователь предположил, что оно станет «наиболее изученным гамма-всплеском в истории».
Первые сообщения о взрыве, занесенном в каталог как GRB 221009A, поступили из обсерватории Нила Герелса Свифта и космического гамма-телескопа Ферми, которые наблюдают за Вселенной в гамма- и рентгеновском диапазонах. Их системы заметили появление яркого источника в созвездии Стрельца 9 октября. Взрыв также был зафиксирован миссией Solar Orbiter Европейского космического агентства, и с тех пор многие другие обсерватории, в том числе те, которые изучают видимые длины волн, внимательно изучили исчезающий огненный шар от события, известного как «послесвечение».
Одним из самых поразительных аспектов GRB 221009A является его близость. Взрыв, по-видимому, произошел в галактике на расстоянии около двух миллиардов световых лет, что значительно ближе, чем «средний» гамма-всплеск, который может произойти на расстоянии около 10 миллиардов световых лет. Астроном Лестерского университета Ким Пейдж, который работает над миссией НАСА Swift, говорит, что такая близость сыграла «большую роль» в том, почему этот всплеск оказался таким ярким.
Яркая и близкая природа GRB 221009A должна дать ученым много возможностей для изучения. «У нас есть много фотонов в электромагнитном спектре, и это позволит нам более точно нарезать данные», — добавляет Пейдж. Исследователи также надеются изучить, как развивается химическая сигнатура или спектр взрыва — информация, которая может дать ключ к пониманию состава явления.
«Уникальное» измерение
Хотя первоначальный анализ все еще продолжается, астрономы уже удивляются некоторым ранним наблюдениям. На рентгеновских снимках обсерватории Swift видны заметные светящиеся кольца вокруг места нахождения GRB 221009A. Эти особенности не являются физически частью взрыва, а являются «световым эхом», возникающим, когда рентгеновское излучение, направленное к нам от места события, рассеивается на микроскопических частицах, взвешенных в пылевых облаках внутри нашей собственной галактики.
GRB 221009A станет наиболее изученным гамма-всплеском в истории.
Андреа Тиенго
«Это, безусловно, лучший набор колец вокруг гамма-всплеска, отчасти благодаря его яркости в рентгеновских лучах и близости к галактической плоскости», — объясняет астроном из Лестера. Эндрю Бердмор, который работает над миссией Swift.
Бирдмор говорит, что анализ колец позволит ученым исследовать природу межзвездных частиц пыли и даже исследовать места расположения пылевых облаков Млечного Пути, где они находятся. «Поскольку [кольца] такие яркие, расстояние до ответственных за них слоев пыли, вероятно, будет известно с большой точностью. Это делает его совершенно уникальным измерением», — добавляет он.
Почему гамма-всплески так интересны?
Действительно, это измерение является чем-то, что Андреа Тиенго из Scuola Universitaria Superiore IUSS di Pavia, в Италии, и коллеги уже работают над этим. «Мы сравнили наши измерения с расстояниями, полученными с помощью других методов, и мы подтверждаем, что они совместимы», — говорит он. «Но мы обнаруживаем больше облаков на большем расстоянии и определяем расстояние до них с большей точностью».
Пыль, ответственная за кольца, также рассеивала определенный вид рентгеновского излучения на ранних стадиях взрыва. Эти так называемые «мягкие» рентгеновские лучи — с энергиями от 0.3 до 10 кэВ — обычно не излучаются к нам во время этих событий, но их можно изучить для получения подробной информации о звезде, сформировавшей гамма-всплеск.
«Поскольку GRB 221009A станет наиболее изученным гамма-всплеском в истории, это фундаментальная информация, которая в противном случае была бы утеряна, и она, безусловно, поможет нам лучше понять физику самых мощных взрывов во Вселенной. — говорит Тиенго.
