Необычный коллапсар. Обнаружен странный гамма-всплеск от очень редкой гиперновой

Астрономы обнаружили новую вспышку гамма-излучения, и это самая короткая из когда-либо обнаруженных вспышек, связанных с коллапсаром, сообщает Sciencealert

Коллапсары, также известны как гиперновые, считаются результатом экстремальной гибели звезды в результате коллапса ядра. Это одни из самых энергичных сверхновых во Вселенной, возникающие, когда ядро звезды с массой более 30 солнечных масс сжимается, образуя быстро вращающуюся черную дыру.

В апреле 1998 года свет от взрыва, приведшего к гибели массивной звезды, которая находится на расстоянии 120 миллионов световых лет от Земли, достиг нашей планеты.

Это была звезда под названием SN 1998bw, и это была первая наблюдаемая сверхновая-коллапсар, массивное ядро которой подверглось гравитационному коллапсу, также это была самая первая сверхновая, связанная с гамма-всплеском. Теперь астрономы обнаружили новую вспышку гамма-излучения, и это самая короткая из когда-либо обнаруженных вспышек, связанных с коллапсаром.

Гамма-всплек называется GRB 200826A, и он может изменить наше понимание этих невероятно энергичных событий.

"Наши данные панхроматического наблюдения подтверждают происхождение этого гамма-всплеска от коллапсара", — говорит астроном Томасом Ахумада из Университета Мэриленда.

"GRB 200826A — это самый короткий гамма-всплеск, обнаруженный исходящим от коллапсара. Наше открытие согласуется с гипотезой о том, что большинство коллапсаров не могут производить ультрарелятивистские струи".

GRB 200826A, обнаруженный в августе 2020 года, считался гамма-всплеском другого типа, известным как короткие гамма-всплески, например, излучаемые в результате слияния двойных звезд, например двух нейтронных звезд.

Так могли бы считать и дальше, если бы Ахумада и его коллеги не обнаружили еще одну скоротечную и быстро исчезающую вспышку света под названием ZTF20abwysqy. Теперь ученые подтвердили, что это было послесвечение от гамма-всплеска GRB 200826A, и его характер излучения соответствует не слиянию двух звезд, а сверхновой.

Другая группа ученых во главе с астрофизиком Бинбином Чжаном из Нанкинского университета в Китае, независимо пришла к такому же выводу в своем анализе GRB 200826A.

"Характеризуемый резким импульсом, этот всплеск имеет длительность в 1 секунду и нет никаких доказательств событий большей продолжительности. Его другие наблюдаемые свойства, такие как спектральное поведение, полная энергия, несовместимы с характеристиками других коротких гамма-всплесков, которые, как считается, возникли в результате слияния двойных нейтронных звезд", — говорит Чжан.

"Скорее, эти свойства напоминают свойства длинных гамма-всплесков. Этот всплеск подтверждает существование коротких гамма-всплесков, которые происходят от коллапса звездного ядра".

Эта связь может изменить наше понимание этих энергичных событий, говорят ученые. Считается, что гамма-всплески связаны с релятивистскими струями — то есть струями плазмы, вырывающимися со скоростью, составляющей значительный процент скорости света в вакууме, — которые запускает недавно образованная черная дыра по мере аккреции вещества.

По словам Ахумады, короткая продолжительность всплеска указывает на то, что, струя, возможно, не сформировалась или не смогла вырваться из вещества вокруг сжавшейся звезды.

Кроме того, открытие предполагает, что многие события, классифицируемые как короткие гамма-всплески, на самом деле могут быть неправильно классифицированы как длинные гамма-всплески — то есть мы думали, что рассматриваем слияния нейтронных звезд, но на самом деле это гиперновые звезды со струями, которым сложно вырваться, говорят ученые.

Если это так, то наше восприятие Вселенной, возможно, немного изменится. Ведь это будет означать, что неспособность выпускать струи плазмы на самом деле может быть довольно обычным явлением для коллапсаров, и что они не так редко встречаются, как мы думали, говорят ученые.

Некоторые ученые считают коллапсары одним из основных источников тяжелых элементов во Вселенной. Происхождение этих элементов — своего рода загадка, которую может помочь решить наличие большего количества коллапсаров.