Окружение GRB 230307A. а: изображение в искусственных цветах, сочетающее три фильтра JWST (F150W, F277W и F444W). Яркая галактика, обозначенная G1, является наиболее вероятной родительской галактикой на расстоянии 40 кпк. b–e, увеличение переходного местоположения, соответствующего белому прямоугольнику на рисунке a. Галактика G* с большим красным смещением отмечена пурпурным кружком на изображении e. f, Отношение потока рентгеновских лучей 0,3–10 кэВ в 11 часов (FX,11h) к флюенсу гамма-лучей 15–150 кэВ (φγ) в зависимости от прогнозируемого физического смещения от родительской галактики GRB. Фиолетовые и серые точки данных представляют короткие и длинные гамма-всплески соответственно. Фото: Природа (2024 г.). DOI: 10.1038/s41586-023-06979-5
Международная группа астрономов и астрофизиков нашла доказательства того, что яркий гамма-всплеск GRB 230307A, наблюдаемый в прошлом году, был вызван слиянием двух нейтронных звезд, а не коллапсом массивной звезды. В своем исследовании, опубликованном в журнале Nature, группа проанализировала данные как космического телескопа Хаббл, так и космического телескопа Джеймса Уэбба.
Предыдущие исследования показали, что самые сильные случайные вспышки света в ночном небе возникают в результате гамма-всплесков. Существует два основных типа гамма-всплесков: те, которые длятся более двух секунд, и те, которые короче. Исследование этих всплесков показало, что более короткие вспышки обычно являются результатом слияния нейтронных звезд. С другой стороны, считалось, что более длинные вспышки происходят при коллапсе массивной звезды.
Нейтронные звезды возникают в результате коллапса массивных звезд-сверхгигантов во время вспышки сверхновой. Однажды созданные, они могут бесцельно бродить в одиночестве в космосе. Однако иногда они приближаются к другой нейтронной звезде, образуя нейтронную двойную систему. Когда они вращаются вокруг друг друга, они испускают гравитационные волны, которые можно измерить здесь, на Земле.
По мере спирали они также сильнее притягиваются друг к другу, пока в конечном итоге не сливаются, испуская массивную вспышку гамма-лучей, которая на Земле выглядит как яркая вспышка света — такие вспышки называются килоновыми. Изучая GRB 230307A, исследователи обнаружили, что он не только был источником второго по величине гамма-всплеска, когда-либо зарегистрированного, но также был вызван килоновой звездой, что противоречило теориям о том, как создаются гамма-всплески.
В рамках своего исследования команда изучила события, приведшие к слиянию, само слияние и материал, оставшийся после столкновения — первое исследование такого рода. Сосредоточив внимание на атомных ядрах, оставшихся после столкновения, исследователи обнаружили доказательства создания нескольких тяжелых элементов, включая золото и серебро. Они предполагают, что дальнейшее изучение того, как формировались такие элементы, могло бы помочь лучше понять, как образовалась Вселенная в целом.
