16 травня 2025 р.

Немає простої історії походження довгих гамма-спалахів

Гамма-спалахи (Gamma-ray bursts, GRB) — найпотужніші явища у Всесвіті. Вперше виявлені під час Холодної війни, ці події генерують величезну кількість високоенергетичного випромінювання за короткий проміжок часу. Вони бувають двох типів: короткі GRB, що тривають менше двох секунд, і довгі GRB, що тривають хвилини. Обидва типи мають таємниче походження.

Короткі GRB можуть бути спричинені зіткненнями нейтронних зір або, можливо, потужними спалахами магнетара. Спостереження за довгими GRB свідчать про те, що вони спричинені дуже сильною надновою, яку називають гіперновою, коли масивна зоря колапсує, перетворюючись на чорну діру. Але нове дослідження показує, що походження довгих GRB є більш різноманітним.

Одна з проблем пояснення довгих гамма-спалахів полягає в тому, що вони мають широкий спектр поведінки. Деякі менш яскраві, інші надзвичайно потужні. Деякі довго «світяться» в радіодіапазоні, а інші майже не мають післясвічення. Загальна ідея пояснення полягає в тому, що найпотужніші гамма-спалахи виникають, коли струмінь гіпернової спрямований у нашому напрямку. Коли струмінь не зовсім спрямований у наш бік, гамма-спалахи можуть бути слабшими. Післясвітіння можна пояснити високоенергетичним світлом, яке іонізує навколишнє міжзоряне середовище. Але нове дослідження показує, що цього недостатньо для пояснення спостережуваного діапазону довгих гамма-спалахів.

Автори базують свою аргументацію на спостереженнях, зібраних обсерваторією Ніла Ґерельса Свіфта (Neil Gehrels Swift Observatory), яка спостерігала понад 1600 гамма-спалахів та виміряла червоне зміщення близько 500 з них. Зважаючи на ці дані, автори зосередили увагу на 280 гамма-спалахах, для яких Swift («Свіфт») отримав хороші профілі кривих блиску. Оскільки криві блиску наднових добре вивчені, криві блиску гіпернових можна моделювати схожим чином. Ми знаємо, як гіпернові мають яскравішати та зникати з часом. Порівнявши це з кривими блиску гамма-спалахів, автори виявили: лише близько половини з них добре відповідають гіперновим. Це свідчить про те, що довгі гамма-спалахи не мають єдиного походження. Автори припускають, що інші явища, такі як злиття чорних дір або злиття чорної діри з нейтронною зорею чи білим карликом, можуть пояснити різноманітність спостережуваних гамма-спалахів.

Науковці також зазначають, що зіставлення кривих блиску є складним завданням. Існують припущення, які потрібно зробити — вплив червоного зміщення тощо. Дані «Свіфт» недостатньо докладні, щоб повністю виключити одну модель походження над іншої. Але дані чітко свідчать про те, що астрофізичні процеси, які створюють гамма-спалахи, набагато різноманітніші, ніж досі вважали астрономи.

За інф. з сайту www.universetoday.com