Один из самых мощных взрывов, когда-либо наблюдавшихся, оставил не менее впечатляющее послесвечение, видимое в миллиметровом диапазоне длин волн.
Слияние двух нейтронных звезд приводит к двум важным выбросам: гравитационным волнам и короткому всплеску гамма-лучей. Такое энергичное событие может оставить мощное послесвечение, которое астрономы смогут отследить. Исследователям впервые удалось зафиксировать это излучение в миллиметровом диапазоне, и гамма-всплеск (GRB) стал одним из самых ярких за всю историю наблюдений.
Кратковременный гамма-всплеск, названный GRB 211106A, был обнаружен в рентгеновских лучах, и команда смогла проследить его с помощью большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки Atacama (ALMA). Как сообщается в The Astrophysical Journal Letters, послесвечение было одним из самых мощных за всю историю наблюдений, при этом верхний предел энергии в пять раз превышал ту, которую Солнце выделит за всю свою жизнь.
«Этот короткий гамма-всплеск был первым случаем, когда мы пытались наблюдать такое событие с помощью ALMA», — сказал профессор Северо-Западного университета Вэнь-фай Фонг, главный исследователь программы ALMA.
«Очень трудно найти послесвечение для коротких вспышек, поэтому было впечатляюще запечатлеть это событие, сияющее так ярко. После многих лет наблюдения за этими всплесками это удивительное открытие открывает новую область исследований, поскольку побуждает нас наблюдать еще больше таких всплесков с помощью ALMA и других телескопов в будущем».
Событие произошло в галактике на расстоянии 20 миллиардов световых лет, что далеко за пределами возможностей детекторов гравитационных волн. Тем не менее многие из наших детекторов света, от гамма-лучей до радиоволн, смогли проследить это событие. В гамма-излучении всплески длятся всего несколько десятых секунды, но в других длинах волн эффект можно обнаружить даже через несколько дней после того, как всплеск был испущен.
«Эти слияния происходят из-за излучения гравитационных волн, которое удаляет энергию с орбиты двойных звезд, заставляя звезды двигаться по спирали навстречу друг другу», — объяснил ведущий автор доктор Танмой Ласкар, научный сотрудник Университета Радбауд.
«Получившийся взрыв сопровождается струями, движущимися со скоростью, близкой к скорости света. Когда один из этих джетов направлен на Землю, мы наблюдаем короткий импульс гамма-излучения или кратковременный гамма-всплеск».
В радиоволнах обнаружено всего полдюжины коротких гамма-всплесков, поэтому важно первое обнаружение в миллиметровом диапазоне. Само по себе измерение дает информацию об окружающей среде вокруг струи. Вместе с рентгеновскими лучами он позволяет оценить энергию события.
С помощью радиоволн можно оценить угол раскрытия струи. Это обеспечивает измерение скорости этих событий во Вселенной. Наблюдения в видимом свете с помощью Хаббла показали поле галактик, откуда он мог прийти, но именно ALMA позволил команде точно определить короткий гамма-всплеск до конкретного.
«Наблюдения Хаббла выявили неизменное поле галактик», — добавил Ласкар. «Беспрецедентная чувствительность ALMA позволила нам более точно определить местонахождение гамма-всплеска в этом поле, и оказалось, что он находится в другой слабой галактике, которая находится дальше. Это, в свою очередь, означает, что этот кратковременный гамма-всплеск даже мощнее, чем мы сначала думали, что делает его одним из самых ярких и энергичных за всю историю наблюдений».
