Астрономы обнаружили примечательный гамма-всплеск (GRB), который по сравнению с другими космическими взрывами того же типа выглядит настоящим «Невероятным Халком».
Особенность этого GRB в том, что центральный «двигатель», питающий его, оставался активным около 27 дней, продолжая вспыхивать в рентгеновском диапазоне после первоначального взрыва. Это на 20 дней дольше, чем у самого долгого из ранее зарегистрированных гамма-всплесков.
Этот рекордный всплеск, получивший обозначение GRB 220706A и зафиксированный 6 июля 2022 года, вызывает ещё больший интерес, потому что учёные не знают, что именно представляет собой питающий его центральный двигатель.
«В двух словах, GRB 220706A — это чрезвычайно поздняя рентгеновская вспышка. Рентгеновские вспышки после GRB — обычное дело, но раньше они всегда приходились на первые несколько дней после регистрации всплеска», — рассказал участник исследовательской группы Бенджамин Гомпертц из Бирмингемского университета в Англии.
«То, что мы видим вспышки примерно через 27 дней в собственной системе отсчёта GRB, говорит о наличии продолжающегося активного процесса, и это беспрецедентно для известной популяции», — добавил Гомпертц. «Предыдущий рекорд запоздалых вспышек составлял около шести дней после GRB».
Что создало «Невероятного Халка» среди гамма-всплесков?
GRB — одни из самых мощных взрывов во Вселенной. Их связывают с коллапсом массивной звезды, который также запускает сверхновую и порождает чёрную дыру. Так возникают долгие гамма-всплески, тогда как короткие, как считается, вызываются столкновением двух звёздных остатков — нейтронных звёзд.
GRB 220706A — пример ультрадолгого гамма-всплеска, редкого космического выброса гамма-лучей, при котором питающий его «двигатель» остаётся активным дольше обычного. Такие события встречаются крайне редко, а их причина до сих пор неизвестна.
«Мы не знаем, что представляет собой центральный двигатель,驱动 этот выброс, и именно это делает событие таким интригующим», — сказал Гомпертц. «То, что мы видим сверхновую, говорит о коллапсе звезды — стандартном источнике энергии для GRB, но это не объясняет напрямую ни чрезвычайно поздние вспышки, ни необычно яркую сверхновую. В какой-то степени мы можем интерпретировать это через предыдущие события».
Гомпертц добавил, что ещё один ультрадолгий GRB, обнаруженный в 2011 году (GRB 111209A), был связан с необычно яркой сверхновой (SN2011k), имевшей явные свидетельства наличия центрального двигателя. Группа, проводившая то исследование, установила, что GRB 111209A питается магнетаром — нейтронной звездой с особенно мощным магнитным полем. В этом случае поле вращается примерно 1000 раз в секунду.
«Наша сверхновая очень похожа на ту, так что магнетар вполне может присутствовать и здесь. Это хорошо согласуется со сверхсветящимися сверхновыми, которые также, как считается, питаются магнетарами», — сказал Гомпертц. «Другая возможность — что джет GRB и сверхновая сталкиваются с оболочками плотного материала, выброшенными к концу жизни родительской звезды, когда она стала нестабильной и начала сбрасывать внешние слои. Подобное также наблюдается среди сверхсветящихся сверхновых».
Команда пока не до конца понимает, чем центральный двигатель этого ультрадолгого GRB отличается от других и почему это привело к 27 дням вспышек.
«Одна из возможностей — что это гораздо более крупная звезда, чем те, что обычно производят GRB», — сказал Гомпертц. «Более крупной звезде потребовалось бы больше времени на коллапс, и она обеспечила бы более долговременный источник энергии для питания джета».
Источники GRB могут принадлежать к популяции массивных компактных звёзд, называемых звёздами Вольфа — Райе. Они в 10 раз шире Солнца и примерно в 10 раз массивнее нашей звезды. Однако даже коллапс такой звезды не может объяснить GRB 220706A.
«Чтобы питать GRB 220706A, мы оценили, что нужна звезда скорее с радиусом в 1000 раз больше солнечного, а это требует популяции звёзд, известных как голубые сверхгиганты», — сказал Гомпертц. «С другой стороны, возможно, отличие в остатке. Если эта звезда породила магнетар, то, может быть, „обычные“ GRB просто коллапсируют в чёрные дыры».
Команда считает, что главный вопрос по таким GRB — являются ли они частью нормальной популяции гамма-всплесков или представляют собой иной тип событий. Наличие второго события, помимо GRB 111209A, с необычно яркой сверхновой потенциально усиливает идею, что это разные звёзды. Но проблема пока не решена.
«Невероятно поздние вспышки также нагружают наши модели питания джетов», — сказал Гомпертц. «Будет увлекательно увидеть, как будущие теоретические работы смогут включить источник энергии от коллапсирующей звезды, способный длиться месяц!»
Во Вселенной могут существовать ещё более долгие GRB, которые мы до сих пор не смогли обнаружить. Гомпертц объяснил, почему такие обнаружения сложны.
«Такие долгие GRB трудно обнаруживать, потому что большинство спутников, которые мы используем для их поиска, находятся на низкой околоземной орбите, а значит, цель периодически блокируется примерно каждые 90 минут», — пояснил он. «Это нормально для типичного GRB длительностью 10–100 секунд, но становится помехой при отслеживании гораздо более длительных событий. Долгие GRB также, похоже, более активны в рентгеновском, а не в гамма-диапазоне».
Исследователь из Бирмингемского университета добавил, что недавно запущенные миссии, такие как Einstein Probe, более чувствительная в рентгеновском диапазоне, чем в гамма-, могут оказаться идеальными инструментами для поиска новых ультрадолгих GRB.
«Если повезёт, мы получим ещё несколько таких, чтобы гоняться за ними и начать пытаться понять невероятные источники энергии, которые их питают», — заключил Гомпертц.
Версия исследования команды до рецензирования представлена на сайте репозитория arXiv.
Источник: Space.com
В нашем Telegram‑канале, вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
Поделитесь:
Оставьте Комментарий