Астрономы обнаружили самый сильный гамма-всплеск за 10 тысяч лет

Что известно.

Гамма-всплеск GRB 221009A, зафиксированный в конце прошлого года, оказался самым сильным за последние 10 тысяч лет. К такому выводу пришла группа ученых во главе с астрофизиком Эриком Бернсом из Университета штата Луизиана. Результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Бернс и его коллеги нашли доказательства того, что этот гамма-всплеск по своим энергетическим характеристикам превзошел все более ранние наблюдения. Он превысил их как по пиковой мощности, так и по суммарной выделенной энергии. Ученые особо отмечают, что расстояние, с которого пришел к нам всплеск — 2 млрд световых лет — достаточно близкое к нашей Галактике по меркам таких событий.

По оценкам Бернса и его коллег, такой всплеск происходит не чаще одного раза в 10 тысяч лет, а всплеск с подобной пиковой мощностью — не чаще чем раз в 15 тысяч лет. Это редчайшее событие не только в масштабах человеческой жизни, но и в масштабах всего времени существования человеческой цивилизации.

В конце марта нынешнего года вышел специальный номер журнала The Astrophysical Journal Letters, посвященный этому событию. На этой неделе статью о всплеске GRB 221009A опубликовал журнал Physics today.

В конце прошлого года астрономы заметили приход гамма-излучения из созвездия Стрелы с расстояния примерно в 2 млрд световых лет. Вспышку, получившую номер GRB 221009A, зафиксировал Космический гамма-телескоп Ферми, а позже — и космическая обсерватория Swift, которая в автоматическом режиме дала команду земным наблюдателям, куда нужно направить телескопы, чтобы увидеть послесвечение от всплеска. Затем уже наземные телескопы зафиксировали послесвечение в точке неба, откуда пришли гамма-лучи.

Изучение гамма-всплеска GRB 221009A важно не только для понимания тайн Вселенной в целом, но и для изучения нашей Галактики: гамма-излучение позволило выявить несколько пылевых облаков в пределах Млечного пути. Астрофизики попытались найти сопровождающие гамма-всплеск нейтрино, но потерпели неудачу. По всей видимости, увидеть потоки нейтрино от более слабых всплесков также не получится.

Гамма-всплеск должен был сопровождаться взрывом сверхновой звезды, однако космические телескопы «Хаббл» и «Джеймс Вебб», направленные в точку, откуда пришли гамма-лучи, никаких остатков сверхновой не обнаружили. Видно было только послесвечение. Возможным объяснением может быть то, что образовавшаяся черная дыра оперативно “съела” все остатки сверхновой.

Гамма-всплески — астрономические события, в ходе которых за короткий промежуток времени выделяется огромное количество энергии в виде гамма-излучения. Это самые мощные события в космосе со времени Большого Взрыва. Гамма-всплески длятся недолго: от сотых долей секунды до нескольких часов, а затем затухают. На месте источника гамма-излучения наблюдается послесвечение в более длинноволновых диапазонах — рентгеновском, оптическом, микроволновом и радио. По мощности своего излучения гамма-всплеск может превосходить целую галактику. Во время гамма-всплеска за несколько секунд может быть излучено столько же энергии, сколько Солнце излучит за 12 млрд лет своего существования.

Механизм возникновения гамма-всплесков до конца не изучен. Предполагается, что короткие (менее двух секунд) гамма-всплески возникают при столкновении двух нейтронных звезд. Длинные гамма-всплески, как считается, возникают при коллапсе ядра массивной звезды. При этом от ядра звезды остается черная дыра, а прилегающее к нему вещество вылетает с полюсов звезды мощными “струями” (джетами); остаток звезды взрывается как сверхновая.

Гамма-всплески чрезвычайно редки. Ни одного из них до сих пор не было зарегистрировано в нашей Галактике. Существует гипотеза, что, произойди такой всплеск в пределах Млечного пути, он привел бы к полной или частичной гибели всего живого на Земле из-за жесткого электромагнитного излучения. Те всплески, которые фиксируют астрономы, происходят далеко от нас, на расстояниях, измеряемых миллиардами световых лет.

Первые гамма-всплески были зафиксированы в 1960-е годы американскими спутниками, которые изначально были предназначены для поиска свидетельств атмосферных и наземных ядерных испытаний, проводимых СССР. С тех пор было зарегистрировано около 12000 гамма-всплесков.