Космический гамма-телескоп НАСА «Ферми» исследовал место, где, вероятно, произошел самый мощный взрыв со времен Большого взрыва. При этом было обнаружено неизвестное до сих пор явление. Учёные предполагают, что произошло оно в результате аннигиляции частиц вещества и антивещества со скоростью, равной 99,9% скорости света.
Впервые взрыв заметили 9 октября 2022 года телескопом «Ферми» и обсерваторией Свифта имени Нила Герелса и обозначили как GRB 221009A. Однако, когда удалось проанализировать его мощность, ученые дали ему прозвище «BOAT» (от английских слов Brightest Of All Time - Самый яркий за всё время).
«Поскольку нам удалось обнаружить гамма-всплески, нет никаких сомнений в том, что этот гамма-всплеск является самым ярким из когда-либо наблюдавшихся нами в 10 и более раз» Вэнь-фай Фонг, доцент физики и астрономии, руководитель группы Фонга в Северо-Западном университете.
По предположениям исследователей, BOAT получился в результате взрыва сверхновой, расположенной примерно в 2,4 миллионах световых лет от нас. Массивная звезда погибла и коллапсировала, возможно образовав после себя черную дыру
«Через несколько минут после взрыва BOAT, монитор гамма-всплесков «Ферми» зафиксировал необычный энергетический пик, который привлек наше внимание», - говорится в заявлении руководителя исследования Марии Эдвиг Равазио из Университета Радбуда. «Когда я впервые увидела этот сигнал, у меня мурашки побежали по коже. Проведенный с тех пор анализ показывает, что это первая достоверно известная линия поглощенного излучения, когда-либо наблюдавшаяся за 50 лет изучения гамма-всплесков".
Когда свет проходит через материю, элементы, поглощающие и излучающие свет на определенных частотах, оставляют в этом свете «отпечатки» поглощения и излучения. Это означает, что ученые могут реконструировать элементы, через которые прошел этот свет, и определить химический состав объектов, с которыми он взаимодействовал. Но этот спектральный анализ показал очень необычные результаты.
«В то время как в некоторых предыдущих исследованиях сообщалось о возможных признаках поглощения и эмиссии других гамма-всплесков, последующее изучение показало, что все это может быть просто статистическими колебаниями. То, что мы видим в [случае с] BOAT, отличается», - сказал в своем заявлении член команды Om Шаран Салафия из обсерватории INAF-Брера в Милане.
Учёные считают, что вероятность того, что мы имеем дело просто со статистическими флуктуациями или шумом, составляет менее одного шанса на миллиард.
Экзотическая спектральная линия появилась примерно через пять минут после регистрации вспышки. К счастью, это произошло достаточно поздно, потому «Ферми» мог что-то увидеть, ибо слишком яркие вспышки мешают «обзору». Что это могло быть? На данный момент это точно не известно, но исследовательская команда предполагает, что это могла быть та самая elusive вспышка аннигиляции: момент, когда обычные электроны сталкиваются со своими «злыми близнецами» из мира антивещества — позитронами. Кроме того, спектральная линия сохранялась как минимум 40 секунд, а ее максимальная мощность составила 12 МэВ, что примерно в 6 миллионов раз превышает максимальную энергию видимого света.
Антивещество состоит из античастиц (отрицательных антипротонов, антинейтронов и положительных позитронов), и при взаимодействии с обычным веществом аннигилирует, выделяя огромную энергию.
Если эта гипотеза верна, то для достижения такой мощности аннигилирующим частицам нужно было двигаться в нашу сторону со скоростью около 99,9% от скорости света, что с одной стороны невероятно, но с другой стороны статистически возможно.
