Самый мощный гамма-всплеск произошел от сталкивающихся галактик

Гамма-всплески (GRB) являются самыми энергичными событиями, которые мы знаем во вселенной, и теперь астрономы обнаружили самый мощный гамма-всплеск за всю историю наблюдений — обнаруженное событие почти в тысячу раз мощнее, чем средний GRB.

Такой чрезвычайно мощный сигнал может исходить только от некоторых самых энергичных событий в космосе. GRB возникают, когда звезды становятся сверхновыми и коллапсируют либо в нейтронные звезды, либо в черные дыры, выбрасывая огромное количество плазмы со скоростью, близкой к скорости света, и выбрасывая за секунды больше энергии, чем Солнце за свою жизнь.

Энергия этих вспышек измеряется в электрон-вольтах (эВ), где один электрон-вольт — это количество энергии, получаемой одним электроном при ускорении на один вольт.

Для большинства гамма-всплесков послесвечение измеряется в нескольких десятках гигаэлектронвольт (ГэВ), которые составляют миллиарды электрон-вольт. Но последнее событие намного превосходит остальные, его мощность 1 тера-электронвольт (ТэВ), или триллион электрон-вольт.

«Высокоэнергетические гамма-всплески с энергиями в области тера-электрон-вольт были теоретически предсказаны», — говорит Масахиро Тешима, автор исследования. «Астрономы искали такие мощные всплески в течение 15 лет. Моя международная команда и я с гордостью объявляем об открытии первого гамма-всплеска с наблюдаемой энергией до 1 тераэлектронвольта, что является вспышкой с самой высокой энергией, когда-либо обнаруженной».

Данное событие называется GRB190114C, и оно было отмечено 14 января этого года. Впервые оно было обнаружено двумя спутниками, предназначенными для поиска гамма-всплесков — обсерваторией Свифт и гамма-космическим телескопом Ферми — и для них оно выглядело как любой другой GRB. Это потому, что кратковременный начальный импульс обычно слабее, всего порядка нескольких мегаэлектронвольт (МэВ).

Но именно послесвечение, которое намного ярче, представляет особый интерес. Послесвечение началось примерно через минуту после первоначального всплеска и длилось около 20 минут.

В течение первых 30 секунд свечение было более чем в 100 раз сильнее, чем Крабовидная туманность, которая является самым ярким известным источником гамма-излучения в галактике. Его энергия достигла пика в 1 ТэВ, и некоторое время спустя оставалась на уровне 0,3 ТэВ, что все еще очень сильно.

Одной из обсерваторий, которая вглядывалась в GRB190114C, был Хаббл. Хотя телескоп не может обнаружить гамма-лучи, он помог определить, как далеко произошло событие, и какие условия могли способствовать его чрезвычайной энергии. Оказывается, взрыв произошел от столкновения двух галактик.

«Наблюдения Хаббла показывают, что этот взрыв находился в очень плотной среде, прямо в центре яркой галактики на расстоянии 5 миллиардов световых лет”, — говорит Эндрю Леван, ведущий автор исследования. «Это действительно необычно, и предполагает, что эта сконцентрированная область может быть причиной того, что произошел исключительно мощный выброс.”

Исследование было опубликовано в журнале Nature.