Разрушение сталкивающихся галактик привело к слиянию нейтронных звезд, которое с Земли наблюдалось в виде гамма-всплеска GRB 230906A. Таковы выводы авторов исследования в The Astrophysical Journal Letters.
Загадочный всплеск
Сигнал, впервые зарегистрированный спутником «Ферми» в сентябре 2023 года, относится к особому классу коротких гамма-всплесков — взрывов настолько мощных, что они ненадолго затмевают целые галактики.
Такие всплески происходят, когда две нейтронные звезды сближаются по спирали и сталкиваются, высвобождая колоссальную энергию и образуя тяжелые элементы, такие как золото и платина, объясняет астрофизик Симоне Дикиара из Университета штата Пенсильвания (Penn State), ведущий автор статьи.
Определение места происшествия
С помощью рентгеновской обсерватории «Чандра» и космического телескопа «Хаббл» исследователи определили, что всплеск произошел в маленькой тусклой галактике, которая, по-видимому, входит в более крупную группу галактик на расстоянии около 8,5 миллиардов световых лет от нас. Это скопление переживает космическое слияние — галактики сталкиваются и взаимодействуют, вызывая вспышки звездообразования.
Всплеск возник в туче обломков этого галактического столкновения — длинном, тонком потоке звезд и газа, протянувшемся через космос. Взаимное гравитационное влияние сливающихся галактик так велико, что выброшенный материал — звезды, пыль и газ — вытягивается длинной полосой, которую ученые называют «приливным хвостом».
«Получается, приливное взаимодействие между галактиками способно запускать звездообразование, и две нейтронные звезды, эволюционировавшие из новых звезд, могут в конечном итоге слиться, вызывая мощные взрывы и энергетические выбросы, которые мы наблюдаем», — говорит Дикиара.
Фабрики тяжелых элементов
По его словам, такие взрывы, также называемые слияниями компактных двойных звезд, порождают килоновые — яркие вспышки, считающиеся основными «фабриками» по производству тяжелых элементов во Вселенной.
«Это может дать естественное объяснение тому, почему мы наблюдаем повышенный темп производства тяжелых элементов в гало взаимодействующих галактик», — замечает астрофизик.
По мнению авторов, столкнувшиеся нейтронные звезды родились во время всплеска звездообразования, вызванного слиянием галактик примерно 700 миллионов лет назад. Их последующее столкновение не только произвело мощный гамма-всплеск, но и рассеяло вновь созданные тяжелые элементы в окружающем пространстве.
Далекие вспышки и наше происхождение
«Нам выпала редкая возможность увидеть, как разрушение может стать катализатором созидания. Золото, которое есть у нас на Земле, образовалось в результате события подобного типа. Тяжелые элементы в нашем теле, такие как железо, например, происходят от примерно 10 000 звезд, которые были в нашей галактике и погибли. Прошли миллиарды лет, но это железо сохранилось на Земле и стало "сырьем" для наших тел», — рассказывает профессор Джейн Чарлтон из Penn State, соавтор исследования.
Она отметила важнейшую роль «Чандры», без которой родительскую галактику могли вообще не разглядеть.
Будущее нашей Галактики
Пока точное расстояние до всплеска остается неопределенным. Он может находиться еще дальше, что сделало бы его одним из самых удаленных коротких гамма-всплесков из когда-либо зарегистрированных. Чарлтон надеется, что телескопы следующего поколения помогут прояснить этот вопрос.
«Наличие соседей у галактик — это обычное дело. В этом нет ничего особенного, другое дело — столкновение. У нас тоже есть соседка, галактика Андромеда, и через четыре-пять миллиардов лет она сольется с Млечным Путем. Возможно, уже сейчас образуются приливные хвосты, которые будут разбрасывать тяжелые элементы, обогащая Вселенную», — заключила профессор.
«Хаббл» поставил под сомнение столкновение Млечного Пути с Андромедой
Нейтронные звезды обстреливают Землю сверхэнергетическими субатомными пулями
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram