С помощью телескопа Gemini North группа астрономов обнаружила самый короткий гамма-всплеск, когда-либо наблюдавшийся при взрыве сверхновой. Это открытие может помочь раскрыть одну из загадок космоса и предполагает, что классификация гамма-всплесков должна быть пересмотрена.
Когда у массивной звезды заканчивается топливо и она достигает последней стадии своей жизни, она не может бороться с гравитацией и разрушается сама в себя. Прежде чем взорваться сверхновой, она иногда испускает всплески гамма-излучения, называемые гамма-всплесками. В большинстве случаев такие вспышки длятся дольше двух секунд — например, вспышки, вызванные сверхновыми.
Теперь исследователи обнаружили самый короткий гамма-всплеск, когда-либо вызванный взрывом массивной звезды, с короткой продолжительностью 0,6 секунды. С помощью телескопа Gemini North в Международной обсерватории Gemini, входящей в программу NOIRLab, астрономы обнаружили, что короткий гамма-всплеск GRB 200826A произошел от взрыва сверхновой в галактике, удаленной от нас на 6,6 миллиарда световых лет. Почему же он был таким коротким, в отличие от всех остальных, наблюдавшихся до сих пор?
Гамма-всплески
Гамма-всплески — это события, которые нечасто происходят во Вселенной. Однако когда они происходят, то за несколько секунд высвобождается больше энергии, чем Солнце может произвести за 10 миллиардов лет своей жизни. Огромное количество!
Астрономы делят гамма-всплески на две широкие категории в зависимости от их продолжительности.
- Короткие GRB длятся менее двух секунд. Считается, что они вызваны слиянием двух нейтронных звезд в двойной системе — одном из самых маленьких и плотных астрономических объектов во Вселенной.
- Длинные GRB длятся не менее двух секунд. Они были связаны со взрывами сверхновых, вызванными разрушением массивных звезд. Эти гамма-всплески могут длиться несколько десятков минут и даже часов.
Почему гамма-всплеск GRB 200826A такой короткий?
Обнаружение самого короткого гамма-всплеска, который когда-либо возникал во время сверхновой, показывает, что GRB не соответствуют классификации, разработанной исследователями.
Астрономы, ответственные за исследование, выдвинули несколько гипотез относительно этого гамма-всплеска и других подобных вспышек, связанных с тем же взрывом сверхновой. Они считают, что они кажутся такими короткими, потому что выходят из полюсов разрушающейся звезды и недостаточно сильны, чтобы полностью покинуть звезду. Они почти не вызывают гамма-всплеска, который все же происходит, хотя и с гораздо меньшей продолжительностью.
«Первоначально мы искали слияния нейтронных звезд, которые, как считается, производят короткие вспышки гамма-излучения», — объясняет Томас Ахумада, аспирант Университета Мэриленда и астроном Центра космических полетов НАСА имени Годдарда. «Однако, обнаружив GRB 200826A, мы поняли, что этот взрыв, скорее всего, вызван сверхновой коллапсирующей звезды, что стало неожиданностью!».
Что, если мы раскрываем одну из тайн космоса?
Это открытие может помочь объяснить космическую загадку, которая до сих пор остается нераскрытой. Длинные гамма-всплески, по-видимому, связаны с определенным типом сверхновых, сверхновыми типа Ic-BL. Тем не менее наблюдений за такими сверхновыми гораздо больше, чем наблюдений за гамма-всплесками, производимыми сверхновыми!
Ахумада объясняет:
Наше открытие позволяет предположить, что большинство коллапсирующих звезд не могут породить струю GRB, которая прорывается сквозь внешнюю оболочку звезды. Мы считаем, что это событие было фиаско, которое было близко к тому, чтобы вообще не состояться.
Вклад Gemini North и его спектрографа
Гамма-всплеск GRB 200826A возник в результате взрыва сверхновой. Исследователи подтвердили это, используя возможности визуализации установленного на телескопе Gemini North спектрографа Gemini Multi-object Spectrograph. Используя эту аппаратуру, астрономы получили изображения галактики-хозяина гамма-всплеска через 28, 45 и 80 дней после того, как GRB был впервые обнаружен 26 августа 2020 года сетью обсерваторий, включающей космический гамма-телескоп НАСА Fermi.
Во время сбора данных Gemini обнаружил всплеск энергии, характерный для взрыва сверхновой. Катастрофическое событие, вызванное гибелью звезды в прошлом: на самом деле галактика находится на расстоянии 6,6 миллиарда световых лет.
Таким образом, результат оказался совсем непростым, поскольку свет от уже тусклой галактики пришлось отделить от света сверхновой. «Gemini — единственный наземный телескоп, способный проводить подобные наблюдения, с достаточно гибкой программой, позволяющей нам получить максимальную отдачу от наших наблюдений», — говорит Ахумада.
Слева вверху, на вершине гавайской горы Маунакеа, находится телескоп Gemini North, один из телескопов-близнецов Международной обсерватории Gemini, входящей в состав NOIRLab.
Что могут показать будущие наблюдения?
Новое исследование предполагает, что классификация гамма-всплесков по их продолжительности может быть не лучшим подходом. И что нам нужно больше наблюдений, чтобы с уверенностью составить список причин GRB.
«Обсерватории Gemini продолжают проливать новый свет на природу этих невероятных взрывов, происходящих в далекой Вселенной», — говорит Мартин Стилл, руководитель программы Gemini в NSF. Тем не менее он добавляет, что инновационные приборы, которые появятся в следующем десятилетии, вероятно, сохранят лидерство Gemini в изучении этих величественных космических событий.
Полное исследование можно найти здесь.
Источник:
