Northwestern University
Астрономы зарегистрировали самый далекий оптический сигнал, оставшийся после короткого гамма-всплеска SGRB181123B, который шел до Земли 10 миллиардов лет, сообщается в статье, принятой к публикации в Astrophysical Journal Letters и доступной на сайте arXiv.org. Открытие исследователей подтверждает гипотезу о том, что в ранней Вселенной звезды формировались очень быстро, и слияния нейтронных звезд, которые считаются «прародителями» быстрых гамма-всплесков, происходили довольно часто.
Гамма-всплески — одни из самых высокоэнергетических процессов во Вселенной. Они могут быть короткими (до двух секунд), длинными и сверхдлинными (от 10 тысяч секунд). Считается, что короткие гамма-всплески происходят в результате быстрого поглощения компактных объектов черными дырами и слияния нейтронных звезд. Сегодня благодаря детекторам гравитационных волн астрономы все чаще регистрируют последние события, но им редко удается поймать сигналы от слияний нейтронных звезд в ранней Вселенной (красное смещение z > 1).
Астроном Керри Патерсон (Kerry Paterson) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики вместе с коллегами сообщила об открытии отпического свечения, оставшегося после вспышки при слиянии нейтронных звезд. Гамма-всплеск был впервые зарегистрирован в августе 2018 года обсерваторией Gehrels Swift Observatory, после чего ученые наблюдали за событием с помощью телескопа Gemini North. Для последующих исследований астрономы использовали телескопы Gemini South, MMT и обсерваторию Кека.
Ученым удалось также выяснить, в какой галактике случилась вспышка и определить ее красное смещение. SGRB181123B оказался вторым по дальности гамма-всплеском из известных сегодня и первым среди тех, чье послесвечение удалось «поймать» (z = 1,754). Событие произошло спустя 3,8 миллиарда лет после Большого взрыва, а яркость оптическогой вспышки достигла 25,1 звездной величины.
Поскольку SGRB181123B случилась, когда возраст Вселенной составлял лишь около 30 процентов от нынешнего, она предоставляет редкую возможность изучить слияние нейтронных звезд, которые образуются на финальных стадиях жизни светил, в относительно ранний период космической истории. Исследователи предполагают, когда возник гамма-всплеск, пространство было наполнено активно формирующимися звездами и галактиками, и массивные двойные звезды, судя по всему, довольно быстро проходили все этапы эволюции.
Высокоэнергетические гамма-всплески часто используют для проверки законов физики. Так, недавно ученые благодаря анализу излучения гамма-всплеска получили нижние ограничения на величину энергии, при которой может нарушаться лоренц-инвариантность, а также предложили модификацию модели свечения гамма-всплесков, которая подразумевает, что вещество в джете движется выше локальной скорости света в веществе, но не превышает скорость света в вакууме.
Кристина Уласович