Астрономы обнаружили столкновение двух нейтронных звёзд в чрезвычайно маленькой и тусклой галактике. Это наблюдение может помочь объяснить сразу два давних вопроса астрофизики: происхождение некоторых гамма-всплесков и появление тяжёлых элементов вроде золота далеко от центров галактик. Результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters.
Нейтронные звёзды - это сверхплотные остатки массивных звёзд, которые исчерпали топливо, коллапсировали и взорвались как сверхновые. Несмотря на диаметр всего около двух десятков километров, они могут быть массивнее Солнца, что делает их одними из самых экстремальных объектов во Вселенной. Когда две нейтронные звезды сталкиваются, часть энергии выделяется в виде короткого гамма-всплеска. Подобные события астрономы уже наблюдали в галактиках крупного и среднего размера. Но иногда, в том числе и в этот раз, источник гамма-всплеска оказывается внутри крошечной галактики.
Излучение от события GRB 230906A шло до нас примерно 4.7 млрд лет. Маленькая галактика, в которой столкнулись нейтронные звёзды, находится внутри огромного газового потока длиной около 600 тысяч световых лет. Для сравнения: диаметр Млечного Пути составляет примерно 100 тысяч световых лет. Этот поток газа, по-видимому, образовался в результате столкновения группы галактик сотни миллионов лет назад. В ходе такого взаимодействия газ и пыль были вырваны из галактик и выброшены в межгалактическое пространство.
Это исследование стало возможным благодаря совместной работе нескольких космических обсерваторий. Гамма-всплеск сначала зарегистрировал телескоп Fermi, после чего сеть космических аппаратов помогла определить его примерное положение. Затем рентгеновская обсерватория Чандра, телескоп Свифт и космический телескоп Хаббл уточнили координаты источника. И тогда учёным удалось обнаружить крайне тусклую галактику, связанную со всплеском.
Необычное расположение всплеска может объяснить, почему некоторые гамма-всплески, наблюдаемые астрономами, не имеют видимых галактик-хозяев. Возможно, такие галактики просто слишком маленькие и тусклые, чтобы их можно было заметить обычными наземными телескопами.
Кроме того, это исследование может пролить свет на происхождение тяжёлых элементов в звёздах, расположенных далеко от центров галактик. Такие звезды, как правило, считаются более старыми. Они образовались из газа, у которого было меньше времени для обогащения тяжёлыми элементами в результате взрывов сверхновых. Однако слияния нейтронных звёзд запускают цепочки ядерных реакций, в которых образуются такие элементы, как золото и платина. Впоследствии они распространяются по окраинам галактик. Позже из этого обогащённого вещества могут формироваться новые поколения звёзд.