До того момента, когда звезда погаснет или взорвется, могут пройти миллиарды лет, и в конечном итоге наша Вселенная погрузится в непроглядную тьму. Мы думали, что хорошо знаем все варианты, которыми может закончиться жизнь звезды, но команда из лаборатории NOIRLab Национального научного фонда, возможно, нашла новый. Наблюдая далекий гамма-всплеск, команда не увидела явных признаков сверхновой. Вместо этого они подозревают, что две звезды столкнулись с такой большой энергией, что произвели гамма-всплеск, видимый на другом конце Вселенной.
Гамма-всплеск, свидетельствующий о гибели звезды, обычно указывает на сверхновую или столкновение нейтронных звезд. Когда в 2019 году в небе появился всплеск, известный как GRB 191019A, астрономы из NOIRLab начали искать его происхождение. Их поиски привели в древнюю галактику на расстоянии около 3,26 миллиарда световых лет. Однако там не было ни сверхновой, ни каких-либо свидетельств сверхплотных столкновений нейтронных звезд.
Используя телескоп Gemini South, Северный оптический телескоп и Хаббл, ученые из NOIRLab изучили древнюю галактику, в центре которой находится сверхмассивная черная дыра. Учитывая ее возраст, все звезды, способные стать сверхновыми и производить гамма-всплески, уже сделали это, оставив только маломассивные звезды, захваченные черной дырой.
Команда надеется идентифицировать гравитационные волны с помощью данных лаборатории LIGO.
GRB 191019A произошел примерно в 100 световых годах от черной дыры, что очень близко по астрономическим меркам. Эта область космоса богата древними звездами, вращающимися вокруг горизонта событий черной дыры. Речь может идти о миллионах звезд в области диаметром всего несколько световых лет. Ученые давно подозревали, что объекты с низкой плотностью, такие как древние звезды, могут вызывать гамма-всплески в этих регионах. С таким количеством потенциальных целей это всего лишь вопрос времени, когда две из них столкнутся. Однако GRB 191019A — первый гамма-всплеск, который, по-видимому, подтверждает эту гипотезу.
Исследователи надеются обнаружить больше таких событий, которые могли бы конкретизировать механику этого нового типа насильственной звездной смерти. Они предполагают, что многие подобные столкновения происходят в оболочке из пыли и газа, характерной для плотных галактических центров. Раньше это могло помешать нам увидеть результирующий гамма-всплеск. Но так уж получилось, что у нас появились инструменты, чтобы обойти этот барьер. Космический телескоп "Джеймс Уэбб" может смотреть сквозь пыль и газ с помощью своего инфракрасного "глаза". Есть также обсерватория Vera C. Observatory, которая будет иметь самую большую в мире матрицу ПЗС-датчиков, когда она будет введена в эксплуатацию в 2025 году. Команда также надеется сопоставить данные о гравитационных волнах с далеким гамма-всплеском. Обсерватория гравитационных волн LIGO совсем недавно вернулась к работе после модернизации и теперь поможет в поисках похожих гамма-всплесков.