Космический телескоп имени Энрико Ферми для наблюдения за гамма-излучениями (FGST) и космический телескоп имени Джеймса Уэбба (JWST) позволили ученым сделать важное астрономическое открытие. Астрономы зафиксировали один из самых мощных взрывов в космосе на сегодняшний день, и подсчитали, что в результате этого взрыва образовалось огромное количество теллура (токсичного редкого полуметалла), эквивалентного по массе 300 Землям. Данное открытие является важным шагом к пониманию того, как образуются тяжелые металлы во Вселенной.
Астрономы впервые заметили сверхъяркий гамма-всплеск 7 марта, когда на обсерваторию Ферми обрушился поток неразличимых фотонов. Научных сотрудников очень удивила длительность этого всплеска: большинство гамма-всплесков имеют длительность от нескольких миллисекунд до нескольких секунд, но этот продолжался 200 секунд. Затем со всего мира начали поступать сообщения об этом продолжительном всплеске, который с тех пор получил обозначение GRB 230307A. Спутники, разбросанные по всей Солнечной системе, также зафиксировали гамма-всплеск, которые в итоге помогли астрономам определить его расположение в южном созвездии Менса.
Воодушевленные этим открытием, ученые из Массачусетского технологического института приступили к изучению оптических данных о всплеске. Они использовали информацию, полученную Массачусетским технологическим институтом и спутником НАСА для исследования транзитных экзопланет (TESS), который как раз в то время был направлен на южное небо. Затем они перепроверили эти данные с помощью Very Large Telescope (Очень Большого Телескопа) в Чили. Эти два уникальных аппарата подтвердили выводы друг друга: GRB 230307A характеризовался быстрым переходом от красной к синей длине волны. Все указывало на то, что всплеск, скорее всего, был связан с килоновой, или столкновением нейтронных звезд.
Сравнение спектральных данных GRB 230307A с моделью килановой. Авторы и права: НАСА, ЕКА.
Затем астрономы задействовали телескоп JWST для более детального изучения GRB 230307A. Телескоп "Уэбба" не только подтвердил, что всплеск произошел примерно на расстоянии 900 миллионов световых лет от нас, но также выявил обилие теллура - тяжелого полуметалла, который невероятно редок на Земле, но в изобилии встречается практически повсюду во Вселенной. В конечном итоге это подтвердило, что GRB 230307A возник в результате слияния нейтронных звезд; в то время как большинство звезд могут производить только более легкие элементы, такие как железо, нейтронные звезды могут производить более тяжелые. По оценкам астрономов, в результате слияния было произведено теллура по массе как 300 Земель.
Результаты этой международной работы были опубликованы на прошлой неделе в журнале Nature.
«Это открытие является важным шагом вперед в нашем понимании мест образования тяжелых элементов во Вселенной и демонстрирует возможность объединения наблюдений на разных длинах волн, чтобы раскрыть новое понимание этих чрезвычайно энергичных взрывов», — сообщил соавтор исследования Бенджамин Шнайдер из Массачусетского технологического института.