Рентгеновское послесвечение GRB 080916C выглядит оранжевым и желтым на этом изображении, которое объединяет изображения с ультрафиолетового / оптического и рентгеновского телескопов Swift. Кредит: НАСА / Свифт / Стефан Иммлер
Исследователи, использующие гамма-космический телескоп Ферми, сообщают о гамма-взрыве, который сдувает все, что они видели раньше. Взрыв, зарегистрированный прошлой осенью в созвездии Карины, выпустил энергию 9000 сверхновых.
Коллапс очень массивных звезд может вызвать сильные взрывы, сопровождаемые сильными вспышками гамма-излучения, которые являются одними из самых ярких событий во вселенной. Типичные гамма-всплески испускают фотоны с энергией от 10 килоэлектрон вольт до примерно 1 мегаэлектрон вольт. Фотоны с энергией выше мегаэлектронных вольт были замечены в некоторых очень редких случаях, но расстояния до их источников не были известны. Международный исследовательский консорциум сообщает в номере журнала на этой неделе Наука Экспресс что гамма-космический телескоп Ферми обнаружил фотоны с энергиями от 8 килоэлектрон вольт до 13 гигаэлектрон вольт, приходящие от гамма-всплеска 080916C.
Взрыв, обозначенный GRB 080916C, произошел сразу после полуночи по Гринвичу 16 сентября (7:13 вечера 15-го в восточной части США). Два научных прибора Fermi - телескоп большой площади и монитор гамма-излучения - одновременно записали это событие. Вместе эти два инструмента дают представление о гамма-излучении от энергий в диапазоне от 3000 до более чем в 5 миллиардов раз больше, чем у видимого света.
Команда во главе с Йохеном Грайнером из Института инопланетной физики им. Макса Планка в Гархинге, Германия, установила, что взрыв произошел на расстоянии 12,2 миллиарда световых лет с помощью оптического / ближнего инфракрасного детектора гамма-всплеска (GROND) на 2,2-метровом (7,2 футов) телескоп в Европейской южной обсерватории в Ла-Силла, Чили.
«Уже сейчас это был захватывающий взрыв», - говорит Джули Макинери, заместитель исследователя проекта Ферми в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. «Но с расстоянием команды GROND, это стало захватывающим».
Астрономы считают, что большинство гамма-взрывов происходят, когда у экзотических массивных звезд заканчивается ядерное топливо. Когда ядро звезды падает в черную дыру, струи материала, приводимые в действие процессами, еще не полностью понятными, вырываются наружу почти со скоростью света. Самолеты проходили сквозь коллапсирующую звезду и продолжали двигаться в космос, где они взаимодействуют с газом, ранее излученным звездой. Это создает яркие послесвечения, которые исчезают со временем.
Взрыв не только впечатляющий, но и загадочный: любопытная задержка времени отделяет выбросы с самой высокой энергией от самых низких. Такое временное отставание было ясно видно только в одном предыдущем взрыве, и у исследователей есть несколько объяснений, почему оно может существовать. Возможно, что задержки могут быть объяснены структурой этой среды, когда низко- и высокоэнергетические гамма-лучи «исходят из разных частей струи или создаются с помощью другого механизма», - сказал главный исследователь большого телескопа Питер Майкельсон. Профессор физики Стэнфордского университета, связанный с Министерством энергетики.
Другая, гораздо более умозрительная теория предполагает, что, возможно, временные задержки возникают не из-за чего-либо в окружающей среде вокруг черной дыры, а из-за долгого пути гамма-лучей от черной дыры к нашим телескопам. Если теоретическая идея квантовой гравитации верна, то в ее наименьшем масштабе пространство представляет собой не гладкую среду, а бурную кипящую пену «квантовой пены». Гамма-лучи с более низкой энергией (и, следовательно, более легкие) будут проходить через эту пену быстрее, чем гамма-лучи с более высокой энергией (и, следовательно, более тяжелые). В течение 12,2 миллиардов световых лет этот очень маленький эффект может привести к значительной задержке.
Результаты Ферми являются самым сильным на сегодняшний день тестом стабильности скорости света при этих экстремальных энергиях. Поскольку Ферми наблюдает больше гамма-всплесков, исследователи могут искать задержки во времени, которые варьируются относительно всплесков. Если присутствует эффект квантовой гравитации, временные лаги должны изменяться в зависимости от расстояния. Если причиной возникновения вспышки является окружающая среда, задержка должна оставаться относительно постоянной независимо от того, как далеко произошла вспышка.
«Этот взрыв поднимает всевозможные вопросы», - говорит Майкельсон. «Через несколько лет у нас будет довольно хороший образец всплесков, и у нас могут быть некоторые ответы».
Источник: Эврикалерт
