Обнаружен странный гамма-всплеск, исходящий от редкого коллапсара

В апреле 1998 года Землю облучил свет от взрыва массивной звезды на расстоянии 120 миллионов световых лет от Земли.

Это была SN 1998bw, самая первая наблюдаемая сверхновая-коллапсар, испущенная массивным звездным ядром, подвергающимся гравитационному коллапсу, и самая первая сверхновая, связанная с гамма-всплеском. Теперь астрономы обнаружили новую вспышку гамма-излучения, и это самая короткая из когда-либо обнаруженных нами вспышек, связанных с коллапсаром.

Он называется GRB 200826A, и может изменить наше понимание этих невероятно энергичных событий.

«Наши данные панхроматического наблюдения подтверждают происхождение коллапсара», — написала группа исследователей во главе с астрономом Томасом Аумада из Университета Мэриленда.

«GRB 200826A — это самый короткий гамма-всплеск, обнаруженный с соответствующим коллапсаром. Наше открытие согласуется с гипотезой о том, что большинство коллапсаров не могут производить ультрарелятивистские струи».

Коллапсары также известны как гиперновые и считаются результатом экстремальной гибели звезды при коллапса ядра. Это одни из самых энергичных сверхновых во Вселенной, возникающие, когда ядро ​​звезды с массой более 30 солнечных масс коллапсирует, образуя быстро вращающуюся черную дыру.

GRB 200826A, обнаруженный в августе 2020 года, считался гамма-всплеском другого типа, известным как короткие гамма-всплески, например, излучаемым компактным двойным слиянием, как две нейтронные звезды.

Так могло бы и остаться, если бы Ахумада и его коллеги не обнаружили еще одно преходящее и быстро угасающее сияние: ZTF20abwysqy. Теперь они подтвердили, что это послесвечение GRB 200826A, и его профиль излучения соответствует не слиянию двух звезд, а сверхновой.

Отдельная группа, возглавляемая астрофизиком Бинбином Чжаном из Нанкинского университета в Китае, независимо пришла к такому же выводу в своем анализе GRB 200826A.

«Этот всплеск характеризуется резким импульсом, длительностью в 1 секунду и отсутствием свидетельств лежащего в основе более длительного события. Его другие наблюдательные свойства, такие как его спектральное поведение, полная энергия и смещение родительской галактики, однако, несовместимы с характеристиками других коротких гамма-всплесков, предположительно возникших в результате слияния двойных нейтронных звезд», — написала в своей статье команда Чжана.

«Скорее, эти свойства напоминают свойства длинных гамма-всплесков. Этот всплеск подтверждает существование короткоживущих гамма-всплесков, испущенных при коллапсе звездного ядра».

Эта ассоциация может изменить наше понимание экстремальных, энергичных событий. Считается, что гамма-всплески связаны с релятивистскими струями — то есть струями плазмы, вырывающимися со скоростью, составляющей значительный процент скорости света в вакууме, — запускаемыми вновь образованной черной дырой по мере аккреции материала.

По словам Ахумады и его коллег, короткая продолжительность взрыва указывает на то, что струя, возможно, не сформировалась или не смогла вырваться из материала вокруг схлопнувшейся звезды.

Кроме того, открытие предполагает, что многие события, классифицируемые как короткие гамма-всплески, на самом деле могут быть неправильно классифицированы как длинные гамма-всплески — то есть мы думали, что рассматриваем слияния нейтронных звезд, но на самом деле это гиперновые звезды.

Две статьи были опубликованы в журнале Nature Astronomy. Их можно найти здесь и здесь.