Гамма-всплески (GRB) являются одними из самых жестоких событий во Вселенной. Некоторые из них имеют мощность, эквивалентную всем другим звездам в наблюдаемой Вселенной, по крайней мере, в спектре гамма-лучей. Но мы знаем о них очень мало. В новой статье исследователей из междисциплинарной группы из семи стран выдвигается новая теория о том, как происходит по крайней мере один тип GRB – когда двойная система из двух конкретных типов звезд коллапсирует и образует черную дыру.
Это звучит относительно просто, но реальный механизм такого создания таковым не является. Лучше всего начать с азов. Обычно считается, что существует два типа гамма-всплесков: «короткий», который длится несколько секунд, и «длинный», который может длиться до нескольких минут. Обычно считается, что короткие гамма-всплески возникают в результате столкновения двух массивных объектов, таких как черные дыры или нейтронные звезды. Однако считается, что длинные гамма-всплески вызваны коллапсом абсолютно массивных звезд, масса которых более чем в 30 раз превышает массу нашего Солнца.
Звезды, которые коллапсируют под таким весом, создают событие, известное как гиперновая – тип чрезвычайно мощной сверхновой, которая означает создание новой черной дыры. Обычно считается, что это происходит просто тогда, когда звезда коллапсирует. Однако исследовательская группа под руководством первого автора Ерлана Аймуратова из Астрофизического института им. Фесенкова в Казахстане считает, что причиной коллапса является не одна звезда, а пара из них.
В частности, они считают, что эти гиперновые, которые приводят к созданию длинных гамма-всплесков, вызваны двойной системой, состоящей из углеродно-кислородной (CO) звезды и нейтронной звезды (NS). Когда ядро CO-звезды начинает разрушаться, это вызывает как возникновение гиперновой, так и рождение новорожденной нейтронной звезды. Итак, теперь двойная система сама состоит из двух нейтронных звезд.
Однако большой кусок материала, выброшенный из недавно сформировавшейся НЗ как часть гиперновой, затем будет захвачен ее компаньоном двойной нейтронной звездой. Это добавление материала может нарушить баланс звезды и сделать ее слишком большой и, следовательно, привести к ее коллапсу. Когда это произойдет, она превратится в черную дыру, испускающую излучение, которое мы видим как часть гамма-всплеска.
Авторы подробно рассказывают о нюансах этого процесса, в том числе о влиянии периода вращения двойной системы, и предоставляют исключительно подробную информацию о работах, которые привели к этой теории, начиная с Ньютона Принципы математики.
Кредит — Канал доктора Пола М. Саттера на YouTube.
Они также хвалят некоторые телескопы, которые позволили им наблюдать за некоторыми гамма-всплесками, которые позволили им проверить свою теорию, в частности, спутники BeppoSAX, запущенные почти 30 лет назад. Однако телескоп НАСА SWIFT и обсерватория Лик обнаружили два гамма-всплеска, которые команда использовала в качестве практических доказательств, подтверждающих свою теорию. GRB090618 и GRB090423 имели признаки того, что были созданы двойными звездными системами, и, похоже, предоставили хотя бы некоторые доказательства в поддержку теории.
Однако в астрофизическом сообществе, вероятно, все еще будут споры о том, что именно вызывает эти самые разрушительные явления. И этот вопрос становится еще более актуальным, потому что однажды он может произойти в наших окрестностях – и этот взрыв может стать угрозой для всей жизни на Земле. Поэтому было бы лучше, если бы мы могли предсказать любую систему, будь то бинарная или одиночная, в которой такое событие могло бы произойти рядом с нами, и эта статья делает нас еще одним шагом на этом пути понимания.
Узнать больше:
Аирмутов и др. – Ассоциация GRB-SN в рамках бинарной модели Hypernova.
ICRANet – Ассоциация GRB-SN в рамках пресс-релиза модели бинарной гиперновой
UT – Гамма-всплеск длился так долго, что дважды вызвал срабатывание спутника
UT – Гамма-всплеск 2022 года был настолько мощным, что был обнаружен космическими кораблями по всей Солнечной системе
Ведущее изображение:
Изображение GRB художником.
Авторы и права – ESO / А. Рокетт.
