Примерно раз в день небо загорается таинственным потоком энергии. Эти события, известные как гамма-всплески, представляют собой самые мощные взрывы в космосе, которые за долю секунды посылают столько энергии, сколько наше Солнце испустит в течение всей своей жизни.
И все же никто никогда не был свидетелем гамма-всплеска напрямую. Вместо этого астрономам оставлено изучать их угасающий свет.
Новое исследование международной группы астрономов обнаружило загадочную особенность в пределах одного гамма-всплеска, предполагая, что эти объекты могут вести себя не так, как считалось ранее.
Считается, что эти мощные взрывы запускаются, когда умирающие звезды падают на струйные черные дыры. Хотя эта стадия длится всего несколько минут, ее послесвечение - медленно затухающее излучение, которое можно наблюдать на всех длинах волн (включая видимый свет) - будет длиться от нескольких дней до недель. Именно из этого послесвечения астрономы старательно пытаются понять эти загадочные взрывы.
Эмиссия послесвечения образуется, когда струи сталкиваются с материалом, окружающим умирающую звезду. Они вызывают ударную волну, движущуюся с высокими скоростями, в которой электроны ускоряются до огромных энергий. Однако этот процесс ускорения все еще плохо изучен. Ключ в обнаружении поляризации послесвечения - доли световых волн, которые движутся с предпочтительной плоскостью вибрации.
«Различные теории ускорения электронов и эмиссии света в послесвечении предсказывают разные уровни линейной поляризации, но все теории согласились с тем, что в видимом свете не должно быть круговой поляризации», - сказал ведущий автор Klaas Wiersema в пресс-релизе.
«Именно здесь мы и пришли: мы решили проверить это, тщательно измеряя линейную и круговую поляризацию одного послесвечения GRB 121024A, обнаруженного спутником Swift».
И, к их удивлению, команда обнаружила круговую поляризацию, что означает, что световые волны движутся вместе в равномерном спиральном движении по мере их движения. Гамма-всплеск был в 1000 раз более поляризованным, чем ожидалось. «Это очень хороший пример наблюдений, исключающих большинство существующих теоретических предсказаний», - сказал Wiersema.
Обнаружение показывает, что существующие теории должны быть пересмотрены. Ученые ожидали, что любая круговая поляризация будет размыта. Излучение стольких электронов, путешествующих миллиарды световых лет, стерло бы любой сигнал. Но новое открытие предполагает, что может быть какой-то порядок в том, как эти электроны путешествуют.
Конечно, остается возможность, что это конкретное послесвечение было просто чудаком, и не все послесвечения ведут себя так.
Тем не менее, «экстремальные удары, подобные тем, которые возникают после послесвечения GRB, являются великими естественными лабораториями, которые выводят наше понимание физики за пределы, которые могут быть изучены в лабораториях», - сказал Wiersema.
Статья была опубликована в журнале Nature.
