Космический телескоп Хаббл недавно представил убедительное доказательство того, что кратковременные всплески гамма-излучения производятся путем слияния двух небольших, супер-плотных звездных объектов.
Доказательством обнаружения нового вида звездного взрыва под названием килонова, является энергия, высвобождаемая в результате столкновения двух компактных объектов. Хаббл наблюдал угасающий огненный шар килоновой в прошлом месяце, после короткого гамма-всплеска (GRB) в галактике, расположенной почти в 4 млрд световых лет от Земли в созвездии Льва. Предполагалось, что килонова сопровождается кратковременными GRB, но никто не наблюдал это прежде.
“Это наблюдение окончательно решило тайну происхождения коротких всплесков гамма-излучения”, говорит Ниал Танвир (Nial Tanvir) из Университета Лестера в Великобритании. Танвир руководит группой исследователей, использовавших Хаббл для изучения недавней кратковременной GRB.
“Многие астрономы, в том числе и наша группа, уже предоставили множество доказательств того, что длительные гамма-всплески (продолжительностью более 2 секунд) производятся во время коллапса чрезвычайно массивных звезд. Но у нас были только косвенные доказательства того, что короткие всплески производились в результате слияния компактных объектов. Эта находка содержит четкое доказательство, подтверждающее наш сценарий”.
Килонова почти в 1000 раз ярче Новой, вызванной извержением белого карлика, но в 100 раз тусклее Сверхновой – взрыва массивной звезды. Гамма-всплески являются таинственными вспышками интенсивного излучения высокой энергии, которые приходят со всех сторон из космоса. Кратковременные всплески длятся всего одну десятую долю секунды, но иногда они производят слабое послесвечение в видимом и ближнем инфракрасном свете, которое продолжается в течение нескольких часов или дней. Такое послесвечение помогло астрономам определить, что источники гамма-всплесков находятся в далеких галактиках.
Астрофизики предполагали, что кратковременные всплески производятся в двойной системе сверхплотных нейтронных звезд. Это происходит, когда гравитационное излучение системы создает крошечные волны в ткани пространства-времени. Выделяемая волнами энергия заставляет две звезды сближаться друг с другом. За миллисекунды до взрыва, две звезды сливаются в смертельной спирали, что высвобождает высокорадиоактивный материал. Этот материал нагревается и расширяется, испуская вспышку света.
В недавней научной статье Дженнифер Барнес (Jennifer Barnes) и Даниел Касен (Daniel Kasen) из Университета Калифорнии в Беркли и Национальной лаборатории Лоренса Беркли представили новые расчеты того как должна выглядеть килонова. Они также предсказали, что горячая плазма должна производить излучение, блокирующее видимый свет, в результате чего фонтан энергии от килоновой должен “тонуть” в ближнем инфракрасном свете в течение нескольких дней.
Неожиданная возможность протестировать эту модель появилась 3 июня, когда космический телескоп Swift засек очень яркие гамма-всплески, занесенные в каталог под номером GRB 130603B. Хотя первоначальная вспышка гамма-лучей длилась всего одну десятую долю секунды, она была примерно в 100 миллиардов раз ярче, чем последующие вспышки килоновой.
12-13 июня Хаббл искал расположение изначального взрыва, обнаружив слабый красный объект. Независимый анализ данных другой исследовательской группы подтвердил находку. Последующие наблюдения 3 июля показали, что источник исчез, тем самым обеспечив ключевое доказательство того, что свечение в инфракрасном диапазоне было вызвано взрывом, сопровождавшим слияние двух объектов.
Источник: HubbleSite