Астроном-физик из Ратгерского университета помогает решить космическую головоломку, над которой ломают головы астрономы. Загадка связана с мощным взрывом в космосе, который длился гораздо дольше, чем всё, что они видели раньше.
Учёные, использующие космический телескоп Джеймса Уэбба, изучили гамма-всплеск GRB 250702B. Это один из самых ярких и энергетически мощных событий во Вселенной. Обычно гамма-всплески возникают, когда огромная звезда коллапсирует в чёрную дыру, создавая быструю, интенсивную вспышку гамма-излучения высокой энергии. Но этот случай не подчиняется правилам.
«Этот объект демонстрирует экстремальные свойства, которые трудно объяснить», — сказала Хьюи Сирс, постдокторант кафедры физики и астрономии в Школе искусств и наук Ратгерского университета, которая изучает взрыв.
Обычно такие всплески длятся менее минуты, но GRB 250702B продолжался несколько часов и даже проявлял признаки рентгеновской активности за день до этого.
Она отметила, что обсерватории по всему миру изучают данные, собранные с этого объекта. Среди них — учёные из китайского проекта Einstein Probe и Национального научного фонда США, известного публике по участию в съёмках научно-фантастического фильма «Контакт».
Волны гамма-излучения длились не менее семи часов, что почти вдвое больше предыдущего рекордсмена. NASA опубликовало видеоанимацию, иллюстрирующую одно из возможных объяснений происхождения GRB 250702B. На анимации показана чёрная дыра, масса которой примерно в три раза превышает массу Солнца, с горизонтом событий всего 11 миль (18 километров) в поперечнике, вращающаяся и сливающаяся со звездой-компаньоном.
«Это, безусловно, вспышка, не похожая ни на одну другую, которую мы видели за последние 50 лет», — сказала Элиза Найтс, астроном из Центра космических полётов имени Годдарда NASA в Мэриленде.
Учёные считают, что лучшее объяснение — это экстраординарный гамма-всплеск или экстраординарное событие приливного разрушения, когда чёрная дыра среднего веса, в тысячи раз более тяжёлая, чем Солнце, разорвала звезду, которая приблизилась слишком близко. Другое более экзотическое объяснение состоит в том, что чёрная дыра меньшего размера слилась со звездой, лишённой водорода, называемой гелиевой звездой, поглотив её изнутри.
В любом случае чёрная дыра не просто перекусила: она устроила настоящий пир, запустив струи энергии, которые пронеслись по космосу.
Космический гамма-телескоп Fermi NASA впервые обнаружил это событие 2 июля, и другие обсерватории быстро подключились к наблюдениям. Всплеск был настолько мощным, что ни один прибор не смог уловить все его детали. Телескопы на Земле и в космосе работали вместе, собирая гамма-лучи, рентгеновские лучи, инфракрасное излучение и радиоволны. В видимом свете он не был обнаружен.
«Только благодаря объединённой мощности инструментов на нескольких космических аппаратах мы смогли понять это событие», — сказал Эрик Бёрнс, астрофизик из Университета штата Луизиана.
Изображения, полученные с помощью космического телескопа Хаббла, показали странную галактику в месте взрыва. Не было ясно, сливаются ли это две галактики или это просто одна галактика с тёмной пылевой полосой, которая, кажется, разделяет центр на две части. Позже спектр галактики, полученный с помощью телескопа Уэбба, показал, что она находится на расстоянии около 8 миллиардов световых лет. Это означает, что взрыв произошёл задолго до существования Земли.
Чтобы помочь разгадать тайну идентичности галактики, Сирс провела наблюдения с помощью NIRCam (основной инструмент ближнего инфракрасного излучения телескопа Уэбба) через несколько месяцев после взрыва.
«В таких ярких и беспрецедентных деталях мы видим только одну очень большую галактику с пылевой полосой», — сказала Сирс. «Галактика имеет настолько сложную структуру, что неясно, осталось ли что-то от взрыва, но если и осталось, то оно очень слабое».
Эта подсказка подтверждает идею о том, что GRB 250702B был гамма-всплеском, а не событием приливного разрушения. Но загадка всё ещё не решена.
«Мы видели лишь несколько событий приливного разрушения такого типа, поэтому не знаем наверняка, как они должны развиваться», — сказала Сирс. «Многие исследования этого взрыва дают разные, а иногда и противоречивые объяснения. Мы пока только начинаем понимать, что на самом деле произошло».
Как бы то ни было, учёные согласны, что это редкое и важное событие.
«Это даёт нам уникальную возможность изучить крайности эволюции звёзд и чёрных дыр», — сказала Сирс. «GRB 250702B может даже стать открытием чего-то неожиданного и нового».
Предоставлено: [Университет Ратгерса](https://phys.org/partners/rutgers-university/)