Незвичайний колапсар. Зафіксований дивний гамма-спалах від дуже рідкісної гіпернової

Астрономи зафіксували новий спалах гамма-випромінювання, і це найкоротший з коли-небудь зафіксований спалахів, пов'язаних із колапсаром, повідомляє Sciencealert.

Колапсари, також відомі як гіпернові, вважаються результатом екстремальної загибелі зірки внаслідок колапсу ядра. Це одні з найбільш енергійних наднових у Всесвіті, що виникають, коли ядро зірки з масою більше 30 сонячних мас стискається, утворюючи чорну діру, що швидко обертається.

У квітні 1998 року світло від вибуху, що призвів до загибелі масивної зірки, яка знаходиться на відстані 120 мільйонів світлових років від Землі, досягло нашої планети.

Це була зірка під назвою SN 1998bw, і це була перша спостережувана наднова-колапсар, масивне ядро якої зазнало гравітаційного колапсу, також це була найперша наднова, пов'язана з гамма-спалахом. Тепер астрономи зафіксували новий спалах гамма-випромінювання, і це найкоротший з коли-небудь зафіксованих спалахів, пов'язаних із колапсаром.

Гамма-спалах називається GRB 200826A, і він може змінити наше розуміння цих неймовірно енергійних подій.

"Наші дані панхроматичного спостереження підтверджують походження цього гамма-спалаху від колапсара", — говорить астроном Томасом Ахумада з Університету Меріленда.

"GRB 200826A — це найкоротший гамма-спалах, зафіксований вихідним від колапсара. Наше відкриття узгоджується з гіпотезою про те, що більшість колапсарів не можуть виробляти ультрарелятивістські струмені".

GRB 200826A, виявлений в серпні 2020 року, вважався гамма-спалахом іншого типу, відомим як короткі гамма-спалахи, наприклад, що випромінюються внаслідок злиття подвійних зірок, наприклад двох нейтронних зірок.

Так могли б вважати і далі, якби Ахумада та його колеги не знайшли ще один швидкоплинний спалах світла, що швидко зникає, під назвою ZTF20abwysqy. Тепер вчені підтвердили, що це було післясвітіння від гамма-спалаху GRB 200826A, і його характер випромінювання відповідає не злиттю двох зірок, а надновій.

Інша група вчених на чолі з астрофізиком Бінбін Чжаном із Нанкінського університету в Китаї, незалежно дійшла такого ж висновку в своєму аналізі GRB 200826A.

"Спалах, який характеризується різким імпульсом, має тривалість 1 секунду і немає ніяких доказів подій більшої тривалості. Його інші спостережувані властивості, такі як спектральна поведінка, повна енергія, несумісні з характеристиками інших коротких гамма-спалахів, які, як вважається, виникли внаслідок злиття подвійних нейтронних зірок", — говорить Чжан.

"Скоріше, ці властивості нагадують властивості довгих гамма-спалахів. Цей спалах підтверджує існування коротких гамма-спалахів, які походять від колапсу зоряного ядра".

Цей зв'язок може змінити наше розуміння цих енергійних подій, говорять вчені. Вважається, що гамма-спалахи пов'язані з релятивістськими струменями — тобто струменями плазми, що вириваються зі швидкістю, що становить значний відсоток швидкості світла у вакуумі, — які запускає нещодавно утворена чорна діра в міру акреції речовини.

За словами Ахумада, коротка тривалість спалаху вказує на те, що, струмінь, можливо, не сформувався або не зміг вирватися з речовини навколо зіщуленої зірки.

Крім того, відкриття передбачає, що багато подій, що класифікуються як короткі гамма-спалахи, насправді можуть бути неправильно класифіковані як довгі гамма-спалахи — тобто ми думали, що розглядаємо злиття нейтронних зірок, але насправді це гіпернові зорі із струменями, яким складно вирватися, кажуть вчені.

Якщо це так, то наше сприйняття Всесвіту, можливо, трохи зміниться. Адже це означатиме, що нездатність випускати струмені плазми насправді може бути досить звичайним явищем для колапсара, і що вони не так рідко зустрічаються, як ми думали, кажуть вчені.

Деякі вчені вважають колапсари одним з основних джерел важких елементів у Всесвіті. Походження цих елементів — свого роду загадка, яка може допомогти розгадати наявність більшої кількості колапсара.