Через два роки після відкриття астрономам вдалося виявити джерело найяскравішого в історії спостережень сплеску гамма-випромінювання. Як виявилося, гамма-сплеск був наслідком загибелі масивної зорі. Астрономи сподіваються, що дослідження її залишків допоможе краще зрозуміти, що запускає спалахи гамма-випромінювання, і яку роль вони грають у збагаченні Всесвіту різноманітними хімічними елементами, зокрема золотом і платиною. Стаття вчених опублікована у Nature Astronomy.
Післясвітіння досліджуваного гамма-сплеску, яке через годину після його реєстрації сфотографувала рентгенівська обсерваторія Swift. NASA / Swift / A. Beardmore (University of Leicester)
Чому так важливо знати походження гамма-сплесків?
Одним із найважливіших етапів дослідження гамма-сплесків, тобто коротких, але надзвичайно потужних спалахів випромінювання у космосі, є відстеження місця походження сплеску. Досліджуючи його, астрономи можуть вивчити й джерело, яке запустило випромінювання, і причини появи спалаху, і його наслідки для космічного середовища. Завдяки таким спостереженням зараз відомо, що гамма-сплески виникають у далеких галактиках під час екстремальних подій, як-от спалахи наднових, злиття нейтронних зір та чорних дір.
Утім, дотепер астрономи не могли з'ясувати, звідки до Землі долетів найяскравіший за майже 60 років досліджень гамма-сплеск GRB221009A, який зареєстрували у 2022 році. Світло від цього сплеску подолало шлях до Землі у щонайменше 1,9 мільярда світлових років до Землі та навіть збурило іоносферу нашої планети. Нові підказки щодо походження GRB221009A знайшли астрономи Північно-Західного університету, використовуючи телескоп «Джеймс Вебб».
Смерть якої зорі призвела до сплеску?
Спостереження за допомогою спектрографа «Джеймса Вебба» NIRSpec, який працює у ближньому інфрачервоному діапазоні, провели майже через пів року після реєстрації GRB221009A. За цей час, як і сподівалися вчені, біля місця появи сплеску розсіявся пил, що дало можливість побачити сліди кальцію і кисню — елементи, які зазвичай лишаються після вибухів зірок надновими.
Однак, науковці не змогли виявити жодних інших елементів, як-от важких золота і платини, що вказували б на загибель надзвичайно масивної зорі. За їхніми оцінками, у місці появи GRB221009A мала зруйнуватися зоря масою у 25-40 мас Сонця. Руйнування таких же зірок вже призводили до появи гамма-сплесків, однак жоден не був таким же яскравим, як GRB221009A. Наразі астрономи не можуть пояснити, як звичайна наднова могла спровокувати надзвичайно потужний гамма-сплеск. Однак, виявлена відсутність важких хімічних елементів доводить, що гамма-сплески не пов'язані із їхньою появою, а тому слід шукати інших джерел хімічного збагачення Всесвіту. Наразі астрономи планують продовжити спостереження за галактикою, у якій народився GRB221009A, сподіваючись знайти підказки до можливої причини появи цього сплеску.
- З важкими елементами виявився пов'язаним другий за яскравістю гамма-сплеск, який також вивчав «Джеймс Вебб». Телескоп знайшов важкі елементи у місці, де пережили злиття дві нейтронні зорі, що спричинило потужний гамма-сплеск.