Науковці вважають, що гамма-випромінювання, яке тривало понад 300 секунд, — це «крик» новонародженої чорної діри. Вона утворилася, коли під власною вагою зруйнувалося ядро масивної зорі з швидким обертанням.

9 жовтня 2022 року інтенсивний імпульс гамма-випромінювання пройшов крізь Сонячну систему. Він «засліпив» детектори гамма-випромінювання на багатьох орбітальних супутниках і спонукав астрономів до швидких дій з метою вивчення події за допомогою найпотужніших телескопів у світі.

Нове джерело, назване GRB 221009A за датою його відкриття, виявилося найяскравішим гамма-спалахом (gamma-ray burst,GRB), коли-небудь зареєстрованим.

Дослідження, результати якого оприлюднив The Astrophysical Journal Letters, спиралося на спостереження GRB 221009A у діапазоні електромагнітного спектра від радіохвиль до гамма-променів. Важливі спостережні дані на міліметрових хвилях, які науковці отримали за допомогою Субміліметрового масиву антен (Submillimeter Array, SMA) Гарвардського та Смітсонівського інститутів на Гаваях, дали змогу пролити нове світло на походження цих екстремальних космічних вибухів.

Гамма-випромінювання GRB 221009A тривало понад 300 секунд. Астрономи вважають: такі «довготривалі» гамма-сплески спричиняє чорна діра, яка утворюється, коли ядро масивної зорі, що швидко обертається, руйнується під власною вагою. Новонароджена чорна діра випускає потужні струмені плазми зі швидкістю, близькою до швидкості світла, Вони пронизують зорю, що колапсує, і сяють у гамма-променях.

Оскільки GRB 221009A був найяскравішим спалахом із усіх зареєстрованих, справжня таємниця полягає в тому, що станеться після першого спалаху гамма-випромінювання. «Коли струмені врізаються в газ, що оточує зорю, яка помирає, вони створюють яскраве «післясвітіння» випромінювання по всьому спектру», — сказав Танмой Ласкар (Tanmoy Laskar), доцент кафедри фізики та астрономії в Університеті Юти і головний автор дослідження. «Післясвітіння зникає досить швидко, а це означає, що ми маємо бути моторними та спритними, щоб вловити світло, перш ніж воно зникне, забравши з собою свої таємниці».

У рамках кампанії з використання найкращих у світі радіо- та міліметрових телескопів для вивчення післясвітіння GRB 221009A астрономи Едо Берґер (Edo Berger) та Іветт Сендес (Yvette Cendes) з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики (Center for Astrophysics, CfA) швидко зібрали дані за допомогою SMA.

«Цей спалах, що був таким яскравим, дав унікальну можливість докладно дослідити поведінку та еволюцію післясвітіння з безпрецедентною деталізацією — ми не хотіли його пропустити!», — зауважив Едо Берґер, професор астрономії Гарвардського університету та CfA. «Я вивчав ці події понад двадцять років, і це було таким же захопливим, як і перший GRB, який я коли-небудь спостерігав». «Завдяки тому, що SMA може швидко реагувати на астрономічні явища, ми змогли оперативно повернути інструмент на ту ділянку неба, де стався GRB 221009A», — сказав вчений проекту SMA та дослідник CfA Ґаррет Кітінґ (Garrett Keating). «Наукова група була в захваті від того, яким яскравим було післясвітіння цього GRB, яке ми спостерігали понад 10 днів, поки воно зникало».

Після аналізу та об’єднання даних, отриманих від SMA та інших телескопів у всьому світі, астрономів охопило збентеження: вимірювання у радіодіапазоні виявилися набагато яскравішими, ніж очікувалося на основі видимого світла та рентгенівського випромінювання.

«Це один із найдокладніших наборів даних, які ми коли-небудь збирали, і очевидно, що міліметрові та радіодані просто не ті, на які ми очікували», — сказала науковий співробітник CfA Іветт Сендес. «У минулому кілька GRB показали короткочасне перевищення міліметрового та радіовипромінювання, яке, як вважають, є ознакою ударної хвилі в самому струмені, але в GRB 221009A надлишкове випромінювання поводиться зовсім інакше, ніж у цих минулих випадках».

Вона додала: «Цілком ймовірно, що ми відкрили абсолютно новий механізм для отримання надлишку міліметрових і радіохвиль».

Одна з можливостей, каже Сендес, полягає в тому, що потужний струмінь, створений GRB 221009A, складніший, ніж у більшості GRB. «Цілком можливо, що видимее світло та рентгенівське випромінювання створює одна частина струменя, тоді як ранні міліметрові та радіохвилі генерує інший компонент».

«На щастя, це післясвітіння таке яскраве, що ми вивчатимемо його радіовипромінювання протягом місяців і, можливо, років», — додає Берґер. «Ми сподіваємося розшифрувати таємниче походження ранніх надлишкових викидів за цей набагато довший проміжок часу».

Незалежно від точних деталей цього конкретного гамма-сплеску, здатність швидко реагувати на гамма-спалахи та схожі події за допомогою телескопів міліметрового діапазону є важливою новою можливістю для астрономів.

«Головний урок із цього GRB полягає в тому, що без швидкодкісних радіотелескопів і міліметрових телескопів, таких як SMA, ми б втратили потенційні відкриття про найекстремальніші вибухи у Всесвіті», — зазначив Берґер. «Ми ніколи не знаємо наперед, коли такі події трапляться, тому маємо бути максимально зібраними, якщо хочемо скористатися цими дарами космосу».

За інф. з сайту https://pweb.cfa.harvard.edu