Сверхновые — одни из самых энергичных событий во Вселенной. И подмножество из них включает гамма-всплески, при которых большая часть высвобождаемой энергии поступает от фотонов чрезвычайно высокой энергии.
Телескоп случайно запечатлел самую яркую из когда-либо наблюдавшихся сверхновых
Самый яркий гамма-всплекск под названием BOAT оказался следом самой сильной сверхновой в истории наблюдений.
NASA
Рекордный гамма-всплеск оказался следом взрыва сверхновой и показал некоторые странности в ее поведении.
Астрономы в общих чертах знают, почему это происходит — черная дыра, оставшаяся после взрыва, выбрасывает струи вещества почти со скоростью света. Кстати, детали того, как и где эти струи производят фотоны, до сих пор остаются неясными.
Самая яркая сверхновая
К сожалению, эти события происходят очень быстро и на очень большом расстоянии, поэтому наблюдать за ними непросто. Однако недавний гамма-всплеск, получивший название BOAT (с англ. «самый яркий за все время»), может дать ученым новые данные о событиях, произошедших в течение нескольких дней после взрыва сверхновой.
В новой статье описываются и анализируются наблюдения телескопа, который оказался одновременно направленным в правильном направлении и чувствительным к чрезвычайно высокоэнергетическому излучению, которое породило это событие.
За первые 100 минут съемки телескопа было зарегистрировано более 64 000 фотонов с энергиями выше 200 гигаэлектронвольт. Для контекста: преобразование всей массы протона в энергию дало бы чуть меньше одного ГэВ.
Одна из первых вещей, которая была очевидна, это то, что существовала большая разница между фотонами с низкими (но все еще очень высокими!) энергиями и фотонами на более экстремальных концах электромагнитного спектра. Данные от фотонов, которые были выше тераэлектронвольта, плавно менялись с течением времени, в то время как данные от фотонов в мегавольтовом диапазоне колебались вверх и вниз.
Исследователи предполагают, что эти данные согласуются с предположением о том, что события с более низкой энергией вызваны джетами, взаимодействующими с турбулентными обломками сверхновой. Поскольку эти обломки будут одновременно сложными и вблизи источника струй, это ограничит количество космических частиц в струях, необходимых для увеличения скорости, и, таким образом, ограничит их энергию.
Фотоны с более высокой энергией, напротив, образуются в областях, где струи очистили обломки сверхновой и начинают взаимодействовать с материалом, который сформировал среду вокруг звезды — вероятно, частицами, выброшенными звездным эквивалентом солнечного ветра. Это более разреженная и стабильная среда, джеты в которой подвергаются меньшей турбулентности и могут ускорять частицы до экстремальных энергий, необходимых для производства фотонов с энергиями выше ТэВ.