Астрономы обнаружили гамма-всплеск от сверхновой

Неудачный пример гамма-всплеска, самого мощного вида взрыва, известного во Вселенной, предполагает, что эти вспышки не всегда могут работать так, как думали ученые, и что версии этих вспышек могут быть на удивление краткими, говорят исследователи.

Типичный гамма-всплеск высвобождает больше энергии за несколько миллисекунд или минут, чем солнце ожидается, что он будет излучать в течение всего своего 10-миллиардного срока службы. Астрономы классифицируют гамма-всплески как длинные или короткие в зависимости от того, длится ли всплеск больше или меньше двух секунд. Предыдущие исследования показали, что короткие гамма-всплески возникают в результате слияния двух нейтронные звезды , которые представляют собой необычайно плотные звездные трупы, образовавшиеся в результате коллапса массивных звезд. Напротив, астрономы думали, что длинные гамма-всплески связаны с катастрофическим взрывом, известным как сверхновая, в результате взрыва гигантской звезды.



Теперь ученые обнаружили короткий гамма-всплеск, который сформировался так же, как обычно думают длинные гамма-всплески, в результате гибели одной гигантской звезды. «Умирающие звезды также производят чрезвычайно короткие гамма-всплески», - сказал Space Томас Ахумада, аспирант-астрофизик из Университета Мэриленда и Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Мэриленде и ведущий автор исследования послесвечения вновь обнаруженного гамма-всплеска. .com.

Связанный: Фотографии сверхновых: великолепные изображения звездных взрывов.

Исполнитель

Художник изображает коллапсирующую звезду, производящую короткую гамма-вспышку.(Изображение предоставлено: Международная обсерватория близнецов / NOIRLab / NSF / AURA / J. Da Silva / M. Zamani (NOIRLab NSF))

Ученые сосредоточили свое внимание на гамма-всплеске, получившем название GRB 200826A, который возник в галактике в созвездии Андромеды на расстоянии около 6,6 миллиарда световых лет от нас. Взрыв длился всего 0,65 секунды, хотя после эонов путешествия по расширяющейся Вселенной этот сигнал растянулся примерно до 1 секунды, когда он был обнаружен 26 августа 2020 года НАСА. Космический гамма-телескоп Ферми .

Другой космический аппарат также заметил взрыв: миссия НАСА «Ветер», которая вращается вокруг точки между Землей и Солнцем, расположенной на расстоянии около 930 000 миль (1,5 миллиона километров); Марс-одиссея НАСА, которая вращается вокруг Красной планеты с 2001 года; и спутник INTEGRAL Европейского космического агентства, запущенный в 2002 году.

Когда астрономы увидели гамма-всплеск и решили проследить за событием, они ожидали найти признаки столкновения двух нейтронных звезд. Но это совсем не то, что видели ученые.

Используя 8,1-метровый телескоп Gemini North на Гавайях, ученые проанализировали галактику-хозяин гамма-всплеска через 28, 45 и 80 дней после того, как взрыв был впервые обнаружен прошлым летом. Эти наблюдения показали, что после того, как послесвечение вспышки исчезло, оно снова стало ярким. Это повышение энергии произошло от сверхновой, которая произошла после взрыва, вызвавшего сам гамма-всплеск.

«Анализ данных и изображений был очень сложным, поскольку нам нужно было отделить свет сверхновой от света ее родительской галактики», - сказал Ахумада.

Это открытие «было особенно удивительным, поскольку это было не то, что мы искали», - объяснил Ахумада. Он и его коллеги анализируют данные из Переходный завод Цвикки в Паломарской обсерватории в Калифорнии «искать слияния двойных нейтронных звезд, которые, как считается, вызывают короткие гамма-всплески».

Вместо этого ученые обнаружили последствия, которые можно было бы ожидать от взрыва после коллапса массивной звезды. «Мы нашли умершую звезду», - сказал Аумада.

Ученые ранее знали, что некоторые гамма-всплески от взрывающихся звезд могут выглядеть как короткие гамма-всплески, но астрономы думали, что это связано с ограничениями инструментов, используемых для обнаружения таких событий, по словам Бин-бин Чжана из Нанкинского университета. в Китае и Университете Невады в Лас-Вегасе, ведущий автор исследования данных гамма-излучения. «Этот всплеск особенный, потому что это, безусловно, кратковременные гамма-всплески, но другие его свойства указывают на то, что он произошел от коллапсирующей звезды», - сказал Чжан. Заявление НАСА .

В прошлом году был обнаружен самый короткий из известных гамма-всплесков, вызванный смертью взрывающейся звезды. Исследователи предполагают, что это и другие вызванные сверхновой гамма-всплески кажутся короткими, потому что струи гамма-лучей, которые вылетают из полюсов схлопывающейся звезды, недостаточно сильны, чтобы полностью прорваться через внешнюю оболочку звезды. У большинства других коллапсирующих звезд такие слабые струи, что они вообще не производят заметных гамма-всплесков.

«Мы думаем, что это событие фактически закончилось провалом, которого почти не произошло вовсе», - говорится в заявлении Ахумада. Несмотря на это, выброс излучает в 14 миллионов раз больше энергии, чем весь Млечный Путь галактика за то же время, что делает ее одной из самых энергичных короткоживущих гамма-всплесков, когда-либо наблюдавшихся ».

Это открытие может помочь разгадать давнюю загадку. Хотя предыдущие исследования связывали длинные гамма-всплески со сверхновыми, астрономы обнаружили гораздо больше сверхновых, чем длинные гамма-всплески. Обнаружение короткой гамма-всплески, связанной со сверхновой, предполагает, что некоторые вызванные сверхновой гамма-всплески могут маскироваться под короткие гамма-всплески, которые ранее считались вызванными слиянием нейтронных звезд и поэтому не учитывались как типа сверхновой.

В будущем обнаружение более коротких гамма-всплесков, подобных этому, могло бы помочь исследовать различных прародителей этих взрывов, «поскольку мы не совсем уверены, как это событие могло быть сгенерировано», - сказал Ахумада.

Ученые подробно рассказали о своих выводах в два учеба опубликовано онлайн в понедельник (26 июля) в журнале Nature Astronomy.

Подписывайтесь на нас в Twitter @Spacedotcom и на Facebook.