Широкоугольный рентгеновский телескоп миссии Einstein Probe обнаружил слабый рентгеновский сигнал от объекта EP240315a задолго до того, как был зафиксирован его гамма-излучающий аналог. Это демонстрирует высокую чувствительность его оптики "лобстер-глаз". Последующие наблюдения показали, что вспышка произошла на расстоянии около 12,5 миллиардов световых лет от нас, начав свое космическое путешествие, когда возраст Вселенной составлял всего 10% от её текущего.
15 марта 2024 года Широкоугольный рентгеновский телескоп Einstein Probe зафиксировал вспышку мягкого рентгеновского излучения низкой энергии. Астрономы называют такие рентгеновские лучи "мягкими", хотя они всё ещё намного энергичнее видимого или ультрафиолетового света. Вспышка продолжалась более 17 минут, её яркость колебалась, а затем она угасла. Такое явление называется быстрой рентгеновской вспышкой (FXRT), а данный уникальный временный объект получил обозначение EP240315a.
Древний взрыв
Примерно через час после фиксации рентгеновского излучения телескоп, расположенный в Южной Африке в рамках системы Asteroid Terrestrial-Impact Last Alert System (ATLAS), зафиксировал видимый свет из того же региона. Дополнительные наблюдения, проведенные с помощью телескопа Gemini-North на Гавайях и Очень Большого Телескопа в Чили, подтвердили, что вспышка произошла на расстоянии около 12,5 миллиардов световых лет, начав своё путешествие, когда возраст Вселенной составлял всего 10% от нынешнего.
Это был первый случай, когда астрономы зафиксировали мягкое рентгеновское излучение столь продолжительной длительности от такого древнего взрыва.
"Обнаружение EP240315a демонстрирует выдающиеся возможности Einstein Probe по обнаружению транзиентов из ранней Вселенной. Эта миссия играет ключевую роль в международных наблюдениях и сотрудничестве," — говорит Сюэфэн У, исследователь из Обсерватории Пурпурной Горы Китайской академии наук (CAS) и один из авторов исследования.
Загадка, требующая разгадки
Быстрое обнаружение EP240315a позволило команде сотрудничать с Роберто Риччи из Римского университета Тор Вергата, Италия. Они начали наблюдать вспышку на радиоволнах с помощью Австралийской телескопной компактной антенны (ATCA). Мониторинг продолжался три месяца, и было установлено, что выход энергии соответствует типичной гамма-вспышке (GRB).
Гамма-вспышки — это чрезвычайно мощные события, выделяющие огромные количества энергии. Обычно длительные GRB происходят из-за взрывов массивных звезд.
Позже было подтверждено, что рентгеновское излучение совпадает с гамма-вспышкой GRB 240315C. Это излучение было зафиксировано телескопом Burst Alert Telescope (BAT) на борту NASA Neil Gehrels Swift Observatory и инструментом Konus на космическом аппарате NASA Wind.
"Эти результаты показывают, что значительная доля FXRT связана с GRB, и что чувствительные рентгеновские мониторы, такие как Einstein Probe, могут находить их на окраинах Вселенной," — говорит Роберто. "Комбинируя данные рентгеновских и радионаблюдений, мы получаем новый инструмент для изучения этих древних взрывов, даже если их гамма-лучи не были зафиксированы."
Необходимость пересмотреть модели гамма-вспышек
Однако существует загадка: несмотря на связь GRB с рентгеновским излучением, EP240315a оказался особенным. Обычно рентгеновское излучение фиксируется за несколько десятков секунд до гамма-излучения, но EP240315a стал заметен более чем за шесть минут (372 секунды) до GRB 240315C.
"Такая длительная задержка никогда ранее не наблюдалась," — отмечает Хуэй Сунь, участник команды из Научного центра Einstein Probe в Национальной астрономической обсерватории КАС.
Комбинация неожиданно долгой длительности рентгеновского излучения и таких временных различий может свидетельствовать о том, что наши модели взрывов GRB нуждаются в пересмотре.
"Это указывает на что-то действительно новое и, возможно, требует пересмотреть наши представления о гамма-вспышках," — говорит Вэйминь Юань, главный исследователь Einstein Probe в КАС.
Время и дополнительные данные помогут разобраться. Хотя предыдущие миссии могли фиксировать мягкое рентгеновское излучение, передовая чувствительность и угол обзора Einstein Probe открывают новые возможности.
"Это только начало и явное доказательство потенциала Einstein Probe для обнаружения космических взрывов из ранней Вселенной," — говорит Вэйминь.
"Как только мы открыли глаза Einstein Probe на небо, он сразу же обнаружил захватывающие новые явления. Это впечатляет и указывает на то, что впереди нас ждет множество новых открытий," — добавляет Эрик Кулкерс, научный сотрудник проекта Einstein Probe в ESA.
О миссии Einstein Probe
Einstein Probe (EP) — это проект Китайской академии наук (CAS) в партнерстве с Европейским космическим агентством (ESA), Институтом внеземной физики Макса Планка (MPE) в Германии и Национальным центром космических исследований (CNES) во Франции.
Миссия была запущена с космодрома Сичан в Китае 9 января 2024 года и включает два инструмента. Широкоугольный рентгеновский телескоп (WXT) непрерывно мониторит значительную часть неба в поисках неожиданных рентгеновских излучений, а телескоп для последующих наблюдений (FXT) предоставляет более детальный обзор обнаруженных WXT источников.
Если вы хотите читать больше интересных историй, подпишитесь пожалуйста на наш телеграм канал: https://t.me/deep_cosmos