Дивний космічний вибух змінює те, що ми знаємо про космос

Нещодавнє виявлення космічного вибуху зондом Ейнштейна викликало хвилювання серед спостерігачів за космосом у всьому світі. На початку минулого року широкопольний рентгенівський телескоп зонда помітив таємничий рентгенівський спалах, який суперечить звичайним шаблонам. Дивна подія тривала понад 15 хвилин, перш ніж зникла з поля зору. Астрономи підозрюють, що це може змінити теорії про те, як починаються ці космічні вибухи. Юань Лю є експертом Національної астрономічної обсерваторії Китайської академії наук (NAO, CAN) і першим автором нової статті, що описує спостереження.

«Було дуже приємно бачити, як алгоритм добре працює для цієї події», — пояснив Лю, який також розробив вбудоване програмне забезпечення, яке позначало цей спалах.

Дивний космічний вибух

Експерти визначили джерело вибуху як швидке рентгенівське випромінювання. Він позначений тегом EP240315a і, здається, пов’язаний зі спалахом гамма-випромінювання під назвою GRB 240315C. Такі інтенсивні спалахи найбільш відомі тим, що вивільняють величезну енергію на кількох довжинах хвиль. Дослідники в захваті від можливості зіставити рентгенівські дані з радіосигналами та з’ясувати, чи стандартні моделі все ще актуальні.

Подія, пов’язана зі спалахом гамма-випромінювання

Приблизно через годину після піку рентгенівського випромінювання спостерігачі в Південній Африці зафіксували відповідне видиме світло. Додаткові інструменти на Гаваях і в Чилі підтвердили червоне зміщення, яке поміщає цей вибух приблизно на 12,5 мільярдів світлових років. Ця відстань вказує на те, що вибух стався, коли наш космос був набагато молодшим. За словами дослідницької групи, це рідкісний проблиск первісних процесів, які сформували раннє зореутворення.

Дослідження стародавніх космічних вибухів

Команда співпрацювала з Роберто Річчі, Римський університет Тор Вергата, щоб дослідити спалах радіохвиль. Експерти виявили ознаки релятивістського струменя, що відповідає типовим спалахам колапсу масивної зірки.

«Поєднання потужності рентгенівських і радіоспостережень дає нам новий спосіб досліджувати ці стародавні вибухи навіть без виявлення їх гамма-променів», — сказав Роберто. Цей багатохвильовий підхід є сильним ключем до загального викиду енергії спалаху.

Потужний струмінь від колапсуючої зірки

«Такої тривалої затримки ніколи раніше не спостерігалося», — зазначив Хуей Сун, науковець з Наукового центру зонда Ейнштейна. EP240315a прибув за сотні секунд до свого відповідного гамма-сигналу. 

Ця різниця ускладнює стандартні уявлення про те, що викликає вибухи. Дослідники зважують нові пояснення того, як двигун вибуху може запускатися поетапно.

«Це говорить нам щось справді нове, і, можливо, нам доведеться переосмислити наявні у нас моделі спалахів гамма-випромінювання», — сказав Веймінь Юань, головний дослідник зонда Ейнштейна. Він вказав на розширене м’яке рентгенівське світіння як на ключ до несподіваної активності в джерелі.

Вчені кажуть, що потрібні додаткові спалахи, щоб підтвердити, чи є EP240315a одноразовим, чи частиною шаблону. Вони сподіваються, що ці дивовижні сигнали можуть показати, що спалахи гамма-випромінювання проходять через невідомі раніше фази.

Переосмислення теорій космічного вибуху

«Це лише відправна точка, яка дійсно демонструє потенціал зонда Ейнштейна для виявлення космічних вибухів у ранньому Всесвіті», — сказав Веймін.

Очікується, що широке поле зору зонда дозволить виявити більше подій у віддалених куточках космосу.

«Щойно ми відкрили очі зонда Ейнштейна на небо, він виявив нові цікаві явища. Це досить добре і має означати, що попереду ще багато цікавих відкриттів», — зазначив Ерік Кулкерс з Європейського космічного агентства.

Детальніше про зонд Ейнштейна

Зонд Ейнштейна є спільним проектом під керівництвом Китайської академії наук у партнерстві з Європейським космічним агентством та іншими установами. Orobe був запущений з китайського центру Січан 9 січня 2024 року з інструментами, готовими сканувати невідомі спалахи рентгенівського випромінювання. Рентгенівський телескоп Follow-up фіксує джерела, позначені його партнером із широкого огляду. Цей двокомпонентний підхід допомагає вченим швидко збирати сигнали, а потім дивитися глибше, не пропускаючи швидкоплинних моментів.

Рання космічна історія

Виявлення високого червоного зміщення може виявити, як зірки та галактики утворилися в екстремальних умовах. Свіжі дані з майбутніх телескопів можуть підтвердити закономірності або підкреслити ще більше сюрпризів. Кілька з цих вибухів можуть допомогти астрономам зібрати пазл ранньої космічної історії. Вони також сподіваються уточнити уявлення про закінчення масивних зірок і народження чорних дір. Вчені залишаються заінтригованими сплесками, які здаються більш енергійними на різних стадіях. Вони сподіваються, що більш глибокі дослідження підтвердять, чи потрібно нам переглядати давні припущення. Експерти сподіваються, що нові виявлення справді прояснить закінчення масивних зірок. Спостереження можуть змінити наш погляд на давні космічні події. Відповідні дослідження опубліковані в Nature Astronomy та The Astrophysical Journal Letters.