Телескоп NASA заметил странное явление, исследуя крупнейший со времен формирования Вселенной космический взрыв

Космический гамма-телескоп Ферми зафиксировал необычную особенность во вспышке гамма-излучения, которая может быть результатом аннигиляции материи и антиматерии.

Космический гамма-телескоп Ферми NASA исследовал то, что может быть самым мощным взрывом со времен Большого ВзрываБольшой Взрыв — теория, описывающая начало и развитие Вселенной., обнаружив до сих пор невиданную особенность. Этот феномен получил название «самый яркий из всех времен» или BOAT (Brightest Of All Time).

Вспышку гамма-излучения (GRB) зафиксировали 9 октября 2022 года телескопы Ферми и Обсерватория имени Нила Гереллса Свифта (Neil Gehrels Swift Observatory). Ученые предполагают, что источником BOAT стала сверхноваяСверхновая — звезда, которая взрывается и из-за этого внезапно и очень сильно увеличивает свою яркость., взорвавшаяся на расстоянии почти 2,4 миллиарда световых лет от нас.

Гамма-вспышки возникают, когда массивные звезды исчерпывают топливо для термоядерного синтеза. Их ядра коллапсируют, образуя черные дыры, которые выбрасывают мощные струи вещества, движущиеся почти со скоростью света.

BOAT оказался настолько мощным, что насытил большинство гамма-детекторов на орбите. Статистические данные свидетельствуют, что событие такой силы случается раз в 10 000 лет. Несмотря на огромное расстояние, вспышка повлияла на атмосферу Земли.

Схематическое изображение механизма возникновения вспышек гамма-излучения, порожденных черными дырами

Примерно через пять минут после обнаружения BOAT телескоп Ферми зафиксировал в его спектре необычную особенность — «возможную линию излучения». Этот спектральный признак длился примерно 40 секунд и достиг пиковой энергии 12 миллионов электронвольт. Для сравнения, видимый свет имеет энергию почти 2–3 электронвольта.

Исследователи выдвинули гипотезу о причине этого явления. Мария Эдвиге Равазио из Радбудского университета объясняет:

«Когда я впервые увидела этот сигнал, у меня по коже побежали мурашки. Наш анализ показывает, что это первая высоконадежная линия излучения, которую увидели за 50 лет изучения гамма-вспышек».

Ученые предполагают, что спектральная особенность может быть результатом аннигиляции электронов и их антиматериальных двойников — позитронов. Обычно во время такой аннигиляции высвобождается энергия примерно полмиллиона электронвольт. Однако в случае BOAT зафиксированная энергия достигла 12 миллионов электронвольт. Это объясняется тем, что струи частиц двигались почти со скоростью света в направлении Земли. Вследствие этого произошел эффект «синего сдвига» — сжатия волн, что привело к значительному повышению уровня энергии излучения.