Что сделало самый яркий космический взрыв всех времен таким исключительным?

Немногие космические взрывы привлекли столько внимания космических учёных, как тот, который был зафиксирован 22 октября прошлого года и по праву назван «Самым ярким за все время» (BOAT). Событие, вызванное коллапсом очень массивной звезды и последующим рождением черной дыры, было зафиксировано как чрезвычайно яркая вспышка гамма-лучей, за которой последовало медленно затухающее послесвечение света на разных частотах.

С тех пор как астрофизики всего мира одновременно зарегистрировали сигнал BOAT на своих гигантских телескопах, они пытались объяснить яркость гамма-всплеска (GRB) и удивительно медленное затухание его послесвечения.

Теперь это международная команда, в которую входит доктор Хендрик Ван Эртен с факультета физики Университета Бата в Великобритании.сформулировал объяснение: первоначальный взрыв (известный как GRB 221009A) был направлен прямо на Землю и также увлек за собой необычно большое количество звездного материала.

Выводы команды опубликованы сегодня в престижном журнале Science Advances. Доктор Брендан О'Коннор, недавно окончивший докторантуру Университета Мэриленда и Университета Джорджа Вашингтона в Вашингтоне, округ Колумбия, является ведущим автором исследования.

Ван Эртен, один из руководителей теоретического анализа послесвечения, сказал: «Другие исследователи, работающие над этой загадкой, также пришли к выводу, что струя была направлена ​​прямо на нас – очень похоже на садовый шланг, направленный под углом, чтобы распылять воду прямо на вас – и это определенно объясняет, почему его видели так ярко.

Но загадкой оставалось то, что краев струи вообще не было видно.

«Медленное затухание послесвечения не характерно для узкой струи газа, и знание этого заставило нас заподозрить, что существовала дополнительная причина интенсивности взрыва, и наши математические модели подтвердили это. Наша работа ясно показывает, что GRB имел уникальную структуру: наблюдения постепенно выявили узкую струю, встроенную в более широкий поток газа там, где обычно ожидалась изолированная струя».

Так что же сделало этот GRB шире обычного? У исследователей есть теория. Как объяснил Ван Эртен: «Джетам GRB необходимо пройти через коллапсирующую звезду, в которой они сформировались, и, по нашему мнению, в этом случае решающую роль сыграло количество смешивания, которое произошло между звездным материалом и джетом, так что ударная волна нагретый газ продолжал появляться в нашем поле зрения до такой степени, что любая характерная сигнатура струи терялась в общем излучении послесвечения».

Он добавил: «Наша модель помогает не только понять ЛОДКУ, но и предыдущих рекордсменов яркости, которые озадачивали астрономов отсутствием у них следов реактивных струй. Эти гамма-всплески, как и другие гамма-всплески, должны быть направлены прямо на нас, когда они происходят, поскольку это происходит Было бы нефизично, если бы такое количество энергии было выброшено во всех направлениях одновременно.По-видимому, существует исключительный класс событий, которые одновременно являются экстремальными и способны маскировать направленный характер их газового потока.Будущие исследования магнитных полей, которые запускают струю и массивные звезды, в которых они находятся, должны помочь понять, почему эти гамма-всплески настолько редки».

О'Коннор сказал: «Исключительно длинный GRB 221009A является самым ярким гамма-всплеском, когда-либо зарегистрированным, и его послесвечение бьет все рекорды на всех длинах волн. световых лет от Земли), мы думаем, что это возможность, которая выпадает раз в тысячу лет, ответить на некоторые из наиболее фундаментальных вопросов, касающихся этих взрывов, от образования черных дыр до испытаний моделей темной материи».

- Этот пресс-релиз был первоначально опубликован на веб-сайте Университета Бата.