Мы только что видели «исключительный» космический взрыв, который происходит раз в тысячелетие

Рекордный гамма-всплеск, обнаруженный в октябре 2022 года, теперь описывается как событие, происходящее один раз на тысячу лет.

Он называется GRB 221009A и имеет мощность до 18 тераэлектронвольт. энергия, заключенная в его световом излучении, считается самым мощным гамма-всплеском за всю историю наблюдений.

Мы ждали, чтобы узнать больше об этом невероятном взрыве, и теперь анализы начали поступать в виде препринтов. сервер arXiv, с тремя статьями, отправленными в The Astrophysical Journal Letters.

Согласно анализам, эта исключительная вспышка света нарушает правила: кривая блеска ее послесвечения не не придерживаются четко теоретических описаний того, как это должно происходить, предполагая, что в GRB 221009A есть что-то интересное и уникальное.

Напомним, что гамма-всплески — это самые сильные взрывы во Вселенной, извергающиеся огнем. и ярость настолько мощная, что они высвобождают больше энергии, чем Солнце за 10 миллиардов лет. Всплески электромагнитного излучения вызваны катастрофическими событиями: взрывами сверхновых или гиперновых, которые происходят у массивных звезд в конце их жизни, или столкновениями двойных систем с участием по крайней мере одной нейтронной звезды.

Всплеск GRB 221009A был впервые обнаружен. 9 октября 2022 г. и первоначально считалось, что это менее мощная вспышка рентгеновского излучения из относительно близкого источника. Однако последующее наблюдение показало, что вспышка света пришла гораздо дальше, чем предполагалось вначале, — на 2,4 миллиарда световых лет (что по-прежнему делает ее одним из самых близких гамма-всплесков из когда-либо обнаруженных), — а это означает, что она была намного мощнее. чем предполагалось вначале.

В течение 73 дней после первоначального открытия астрономы с нетерпением наблюдали за ним, отслеживая эволюцию его кривой блеска; форма, которую интенсивность света формирует на графике с течением времени. Им пришлось остановиться примерно через 70 дней, потому что послесвечение сместилось за Солнце, но примерно сейчас должно снова появиться.

В статье под руководством Майи Уильямс из Университета штата Пенсильвания группа астрономов обнаружила, что рентгеновское послесвечение GRB 221009A в ближайшем Последствия вспышки были самыми яркими из когда-либо обнаруженных обсерваторией Свифт на порядок. При моделировании случайно сгенерированных всплесков только один из 10 000 был таким же мощным, как GRB 221009A.

С учетом расстояния яркость GRB 221009A соответствовала яркости других гамма-всплесков в каталоге Swift. Другие просто кажутся более тусклыми, потому что они находятся дальше. Согласно расчетам группы, именно совокупность характеристик GRB 221009A делает ее действительно очень редкой.

«По нашим оценкам, — пишут они, — такие же энергичные и близкие гамма-всплески, как GRB 221009A, происходят с частотой ≲1 на 1000 лет, что делает эту действительно замечательную возможность, которая вряд ли повторится в нашей жизни».

Что делает гамма-всплеск действительно необычной, так это эволюция послесвечения, которая не соответствует стандартной теории. Гамма-всплески обычно сопровождаются свечением электронов, движущихся с околосветовыми скоростями. Называемое синхротронным излучением, оно является результатом толчков, которые образуются, когда первоначальный взрыв врезается в межзвездную среду.

Сами гамма-всплески считаются состоящими из энергии, сконцентрированной в параллельных лучах, которые формируют высококоллимированные струи. Изучение последующего синхротронного излучения может помочь астрономам выяснить форму взрыва и джетов.

По словам Уильямс и ее команды, послесвечение предполагает, что структура джета GRB 221009A либо сложнее, чем ожидалось. , или не является узкоколлимированным. Последний сценарий, по их словам, будет иметь серьезные последствия для энергетического баланса события.

В другой статье под руководством Танмоя Ласкара из Университета Юты группа астрономов предполагает, что своеобразное послесвечение может означать, что дополнительный источник синхротронного излучения в послесвечении гамма-всплеска, но последствия могут быть и более серьезными. Они предполагают, что проблема может заключаться в чем-то в корне неправильном с теорией синхротронного послесвечения.

И третья статья, возглавляемая астрономом Манишей Шреста из Аризонского университета, обнаруживает, что послесвечение не содержит некоторых особенностей, которые вы ожидал увидеть во взрыве сверхновой. Они обнаружили, что это может означать, что большая часть энергетического бюджета GRB 221009A была потрачена на выбросы, оставляя очень небольшое количество следов, чтобы предположить, что виновата взорвавшаяся звезда.

Послесвечение Ожидается, что в этом месяце она снова появится из-за Солнца и, как ожидается, будет хорошо видна нашими телескопами на нескольких длинах волн. Что бы ни происходило с этим странным взрывом, астрономы приложат все усилия, чтобы разобраться в нем.

Все исследовательские работы отправлены в The Astrophysical Journal Letters и доступны на сервере препринтов arXiv. Их можно найти здесь, здесь и здесь.