Астрономы обнаружили пучок высокоэнергетического света от слияния нейтронных звёзд

---

Читайте также:
Собственнику выдано уже третье предписание об устранении нарушений, но ситуация на опасном замусоренном участке на Зелёной, 26 в Великом Новгороде не меняется месяцами (17.11.2024).

---

Необычный всплеск высокоэнергетического света в небе привлёк внимание астрономов к паре нейтронных звёзд, находящихся на расстоянии 900 млн световых лет от Земли.

В исследовании, опубликованном сегодня в Nature, международная группа астрономов, включая учёных из Массачусетского технологического института (MIT), сообщает об обнаружении чрезвычайно яркого гамма-всплеска (GRB), самого мощного известного взрыва во Вселенной. Этот конкретный GRB оказался вторым по яркости среди известных, и астрономы затем отследили его происхождение до двух сливающихся нейтронных звёзд. Нейтронная звезда - астрономический объект, который представляет собой один из потенциальных продуктов эволюции звёзд. Она состоит в основном из плотного нейтронного ядра, окружённого относительно тонкой оболочкой (приблизительно 1 км) материи, представленной тяжёлыми атомными ядрами и электронами.

Группа обнаружила, что по мере вращения звёзд вокруг друг друга и их последующего слияния они выделили огромное количество энергии в виде гамма-всплеска. Впервые астрономы непосредственно обнаружили признаки тяжёлых металлов в звёздных последствиях этого события. В частности, они обнаружили чёткий сигнал теллура, тяжёлого и слегка токсичного элемента, реже встречающегося на Земле, но, предположительно, обильно распространённого во Вселенной.

Астрономы оценивают, что при слиянии было выброшено достаточно теллура, чтобы его масса равнялась массе 300 Земель. И если вещество теллура присутствует, то при слиянии должны были образоваться и другие связанные элементы, такие как йод, который является важным минеральным элементом для многих живых организмов на Земле.

Открытие было сделано благодаря коллективными усилиями астрономов со всего мира, с использованием космического телескопа Джеймса Уэбба NASA (JWST), а также других наземных и космических телескопов, включая спутник TESS NASA (миссия под руководством MIT) и Очень крупный телескоп (VLT) в Чили, который использовался учёными из MIT.

Это открытие является значительным шагом в понимании мест образования тяжёлых элементов во Вселенной и демонстрирует мощь объединения наблюдений в различных диапазонах для выявления новых аспектов этих чрезвычайно энергичных взрывов, говорит соавтор исследования Бенджамин Шнайдер.

Шнайдер - один из многих исследователей из разных учреждений по всему миру, которые внесли свой вклад в исследование, руководил которым Андреа Леван из Радбудского университета в Нидерландах и Университета Уорика в Великобритании.

Всплеск был обнаружен 7 марта 2023 года космическим телескопом Fermi Гамма-Лучи NASA и был определён как исключительно яркий гамма-всплеск, который астрономы обозначили как GRB 230307A.

В гамма-астрономии обычно подсчитывают отдельные фотоны. Но настолько много фотонов пришло, что детектор не смог различить их, говорит Майкл Фаузно, который был научным сотрудником в MIT на тот момент и теперь является ассистентом профессора в Технологическом университете Техаса. Это было похоже на то, что показания прибора достигли предела.

Ультраяркий всплеск также был исключительно длительным и продолжался 200 секунд, в то время как слияния нейтронных звёзд обычно приводят к коротким GRB, мигающим менее двух секунд. Яркий и долгий всплеск немедленно привлёк внимание астрономов по всему миру, они направили множество других телескопов на место всплеска. В этот раз яркость всплеска сработала в пользу учёным, поскольку гамма-всплеск был обнаружен спутниками по всей солнечной системе. Триангулируя эти наблюдения, астрономы смогли точно определить местоположение всплеска - на южном небе, в созвездии Менза.

В MIT Шнайдер и Фаузно присоединились к многогранным поискам. Недолго после первого обнаружения Fermi Фаузно проверил, появился ли всплеск в данных, полученных спутником TESS, который случайно был направлен в том же направлении, где изначально обнаружен GRB 230307A. Фаузно вернулся к той части данных TESS и обнаружил всплеск, затем отследил его активность от начала и до конца.

Учёные увидели очень яркую вспышку, за которой последовала маленькая бороздка, последующее свечение. Шнайдер исследовал всплеск с другим прибором на Земле - крупным телескопом (VLT) в Чили.

Наблюдения VLT повторили данные TESS и также показали одинаковую странную картину: излучение GRB быстро перешло от синих к красным длинам волн. Этот паттерн характерен для килоновы - массового взрыва, который обычно происходит при столкновении двух нейтронных звёзд. Анализы группы MIT, а также других наблюдений по всему миру, помогли определить, что GRB, вероятно, произошёл от слияния двух нейтронных звёзд.

Наблюдения телескопа позволяют предположить, что нейтронные звёзды были выброшены из ближайшей галактики. Вероятно, они образовались как пара массивных звёзд в бинарной системе. В конечном итоге обе звезды коллапсировали в нейтронные звёзды, которые фактически "выбросили" эту пару из их родной галактики, заставив их переселиться в новое место, где они медленно приблизились друг к другу и объединились через несколько сотен миллионов лет.