Незвичайне випромінювання: астрономи розкрили 50-річну загадку вмираючих зірок

Астрономи виявили таємничий і потужний сплеск рентгенівського випромінювання, пов'язаний із вмираючою зіркою. Вчені з'ясували, що зірки, які вибухають надновою, мають різні механізми смерті. Дослідження, опубліковане на сервері препринтів arXiv, показало, що сплески рентгенівського випромінювання, відомі як швидкі рентгенівські транзієнти, є результатом невдалого гамма-сплеску — найпотужнішого вибуху у Всесвіті, пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Із середини 70-х років минулого століття астрономи виявляли спалахи рентгенівського випромінювання з галактик, розташованих за мільярди світлових років від нас, відомі як швидкі рентгенівські транзієнти (FXT), що можуть тривати від кількох секунд до кількох годин. Але їхні джерела довгий час залишалися загадкою. Тепер астрономи з'ясували, що FXT можуть виникати внаслідок смерті масивної зірки, яка вибухає надновою. Дослідження вказує на те, що FXT — це "невдалий" гамма-сплеск. Це відкриття може зробити революцію в розумінні того, як вибухають зірки набагато більші за Сонце.

Вибух наднової — це не єдина, раз і назавжди завершена подія. Перед остаточним вибухом зірки настає тривалий період настильності, протягом якого зірка скидає свої зовнішні шари. Коли зірка нарешті досягає точки наднової, з ядра, що колапсує, вириваються струмені з частинок, які пробивають зовнішні шари зірки і відлітають у міжзоряний простір. Саме ці струмені і створюють гамма-сплески, змушуючи речовину навколо зірки спалахувати випромінюванням під впливом потужних струменевих викидів.

У січні цього року рентгенівський космічний телескоп Einstein Probe виявив новий FXT, який дістав назву EP 250108a, що виходив із галактики, розташованої на відстані 2,8 млрд світлових років від нас. Вчені використали це відкриття для того, щоб дізнатися більше про ці загадкові спалахи рентгенівського випромінювання.

Астрономи з'ясували, EP 250108a пов'язаний з уламками масивної зірки, зруйнованої вибухом наднової SN 2025kg. Спостерігаючи за еволюцією EP 250108a вчені помітили, що він нагадує "невдалий гамма-сплеск".

• Гамма-сплески вважаються найпотужнішими вибухами у Всесвіті і, як відомо, передують надновим. Передбачається, що гамма-сплески виникають із вмираючих масивних зірок на ранніх стадіях розвитку наднової, коли її зовнішні шари розриваються струменями високоенергетичних частинок, що вириваються.

EP 250108a нагадує саме такий вибух, викликаний струменями, але відсутність гамма-випромінювання вказує на те, що речовина не змогла прорватися крізь зовнішні шари зірки. Ці струмені взаємодіяли із зовнішніми шарами зірки, втрачаючи енергію і випускаючи рентгенівське випромінювання, яке виявив Einstein Probe.

Астрономи з'ясували, що FXT передував вибуху дуже рідкісного типу наднової — наднової типу Ic, унаслідок чого загинула зірка з масою від 15 до 30 мас Сонця.

• Наднові типу Ic — це тип наднових, що виникають унаслідок колапсу ядра масивної зірки, яка втратила свої зовнішні шари водню і гелію.

За словами вчених, їхнє дослідження показує, що FXT можуть виникати внаслідок вибухової загибелі масивної зірки. Хоча тепер відомо більше про FXT, деталі їхнього формування і причини, через які зірка випускає це випромінювання, все ще належить з'ясувати.

Як уже писав Фокус, апарат NASA врізався в астероїд, щоб врятувати Землю, але наслідки виявилися несподіваними. Космічний апарат DART змінив орбіту великого навколоземного астероїда Діморф. Нове дослідження показало, що стратегія захисту нашої планети від небезпечних астероїдів працює не зовсім так, як передбачалося.