Pred rokom astronómovia zachytili silný gama záblesk (GRB), ktorý trval asi dve minúty, a nazvali ho GRB 211211A. Teraz táto neobvyklá udalosť vyvracia zaužívaný predpoklad, že dlhšie GRB sú podpisom masívnej hviezdy, ktorá prechádza supernovou. Namiesto toho dva nezávislé tímy vedcov identifikovali zdroj ako tzv.kilonovaspôsobené zlúčením dvoch neutrónových hviezd podľa A nový list Publikované v časopise Nature. Keďže zlúčenie neutrónových hviezd mali produkovať iba krátke GRB, objav hybridnej udalosti zahŕňajúcej kilonovu s dlhou GBR je prekvapivý.

„Tento objav porušuje našu štandardnú predstavu o zábleskoch gama žiarenia,“ povedala spoluautorka Eve ChaseH, postdoktorandský výskumník v Národnom laboratóriu Los Alamos. „Už nemôžeme predpokladať, že všetky krátkodobé záblesky pochádzajú zo zlúčenia neutrónových hviezd, zatiaľ čo dlhotrvajúce záblesky pochádzajú zo supernov. Teraz si uvedomujeme, že kategorizácia zábleskov gama žiarenia je oveľa zložitejšia. Tento objav posúva naše chápanie gama žiarenia prepukne do extrému.“

ako sme my Už som spomínalZáblesky gama žiarenia sú extrémne vysokoenergetické výbuchy vo vzdialených galaxiách, ktoré trvajú od milisekúnd až po niekoľko hodín. prvý gama záblesky Všimli si to koncom šesťdesiatych rokov vďaka uvedeniu na trh vila satelitov Spojených štátov amerických. Ich účelom bolo odhaliť znaky gama žiarenia testovania jadrových zbraní po uzavretí Zmluvy o zákaze jadrových skúšok so Sovietskym zväzom z roku 1963. Spojené štáty sa obávali, že Sovieti v rozpore so zmluvou vykonávajú tajné jadrové testy. V júli 1967 dva z týchto satelitov zachytili záblesk gama žiarenia, ktorý nebol jasným znakom testu jadrových zbraní.

Len pred dvoma mesiacmi viaceré satelitné detektory zachytili a Silný záblesk gama žiarenia prechádzali cez našu slnečnú sústavu a posielali astronómov z celého sveta, ktorí sa snažili trénovať svoje teleskopy na tejto časti oblohy, aby zhromaždili dôležité údaje o udalosti a jej dosvite. Označený ako GRB 221009A bol doteraz najsilnejším zaznamenaným gama zábleskom a pravdepodobne „pôrodným plačom“ novej čiernej diery.

Existujú dva typy zábleskov gama: krátke a dlhé. Klasické krátkoperiodické GRB trvajú menej ako 2 sekundy a predtým sa predpokladalo, že k nim dochádza len spojením dvoch ultrahustých objektov, ako sú binárne neutrónové hviezdy, ktoré produkujú sprievodnú kilonovu. Dlhé GRB môžu trvať od niekoľkých minút do niekoľkých hodín a predpokladá sa, že k nim dochádza, keď sa masívna hviezda dostane do supernovy.

Astronómovia v teleskopoch Fermi a Swift súčasne zachytili posledný záblesk gama žiarenia vlani v decembri a určili polohu v súhvezdí. Čižmy. Táto rýchla identifikácia umožnila iným teleskopom na celom svete obrátiť svoju pozornosť na tento sektor, čo im umožnilo zachytiť kilonovu v jej skorých štádiách. A bolo to pozoruhodne blízko výbuchu gama žiarenia: približne 1 miliarda svetelných rokov od Zeme, v porovnaní s približne 6 miliardami rokov pre priemerný doteraz zistený záblesk gama. (Svetlo putovalo z najvzdialenejšieho GRB, ktorý bol doteraz zaznamenaný asi 13 miliárd rokov.)

„Bolo to niečo, čo sme ešte nevideli,“ povedal spoluautor Simon DiShiara, astronóm z Penn State a člen tímu Swift. „Vedeli sme, že to nesúvisí so supernovou, smrťou masívnej hviezdy, pretože to bolo tak blízko. Bol to úplne iný druh svetelného signálu, ktorý si spájame s kilonovou, výbuchom spôsobeným zrážkou neutrónové hviezdy.“

Keď sa dve binárne neutrónové hviezdy začnú otáčať vo svojej špirále smrti, vysielajú silné gravitačné vlny a navzájom oddeľujú hmotu bohatú na neutróny. Potom sa hviezdy zrazia a spoja, čím vznikne horúci oblak trosiek, ktorý žiari svetlom s viacerými vlnovými dĺžkami. Sú to úlomky bohaté na neutróny, o ktorých sa astronómovia domnievajú, že produkujú viditeľné a infračervené svetlo kilonova – žiara je jasnejšia v infračervenom ako vo viditeľnom spektre, čo je charakteristický znak takejto udalosti, ktorá je výsledkom toho, že ťažké prvky v ejekte blokujú viditeľné svetlo, ale prepúšťajú dovnútra. prechádzajú infračervené lúče.

Tento podpis odhalila post hoc analýza GRB211211A. A keďže následný rozpad zlúčenia neutrónovej hviezdy produkuje ťažké prvky ako zlato a platina, astronómovia majú teraz nový spôsob, ako študovať, ako sa tieto ťažké prvky tvoria v našom vesmíre.

Pred niekoľkými rokmi, zosnulý astrofyzik Neil Grylls Navrhol, že dlhšie záblesky gama žiarenia by mohli vzniknúť zlúčením neutrónových hviezd. Zdá sa len vhodné, že observatórium NASA Swift, pomenované na jeho počesť, zohralo kľúčovú úlohu pri objave GRB 211211A a prvom priamom dôkaze takéhoto spojenia.

„Tento objav je jasnou pripomienkou, že vesmír nebol nikdy úplne preskúmaný.“ povedala spoluautorka Gillian Rastingad, PhD. Študent na Northwestern University. „Astronómovia často považujú za samozrejmé, že pôvod GRB možno určiť podľa toho, ako dlhé sú GRB, ale tento objav nám ukazuje, že o týchto úžasných udalostiach je ešte veľa toho, čo treba pochopiť.“

DOI: Príroda, 2022. 10.1038 / s41550-022-01819-4 (O DOI).