Изображение предоставлено: Unsplash/CC0 Public Domain
Исследовательская группа под руководством Института физики высоких энергий (ИФВЭ) Китайской академии наук (CAS) сообщает об открытии линии гамма-излучения с энергией до 37 миллионов электрон-вольт, возникающей в результате чрезвычайно яркого гамма-всплеска. Это спектральная линия с самой высокой энергией, излучаемой небесными телами во Вселенной.
Кроме того, группа обнаружила, что линия гамма-излучения развивается как степенная функция времени, что дает важные подсказки для разгадки тайны линии. Исследование было опубликовано в журнале Science China Physics, Mechanics & Astronomy.
Гамма-всплески (GRB) — самые энергичные взрывные явления во Вселенной, которые могут быть вызваны либо коллапсом ядра массивной звезды, либо столкновением двух компактных звезд, таких как нейтронные звезды и черные дыры.
Это открытие было сделано на так называемом самом ярком гамма-всплеске за всю историю под названием GRB 221009A, который принадлежит к первой категории, достиг Земли 9 октября 2022 года и наблюдался многими телескопами по всему миру.
Исследователи из IHEP, Юньнаньских обсерваторий CAS, Педагогического университета Хэбэя и Педагогического университета Гуйчжоу сформировали совместную группу и провели всесторонний анализ данных наблюдений с двух космических гамма-мониторов, названных GECAM-C и Fermi/GBM.
GECAM-C обеспечил точное измерение низкоэнергетического спектра этого гамма-всплеска, а Fermi/GBM перекрыл диапазон высоких энергий, где появилась линия гамма-излучения.
В частности, этот всплеск настолько яркий (слишком много гамма-фотонов за короткий период времени), что в детекторе Fermi/GBM произошла потеря данных во время яркой части всплеска, что очень затрудняет надежный анализ данных.
К счастью, благодаря специальной конструкции прибора, у GECAM-C такой проблемы не возникло; следовательно, данные GECAM-C можно использовать для коррекции данных Fermi/GBM.
После тщательного анализа проблем с данными, эффектов приборов и фонового моделирования исследователям удалось получить надежные спектры этого гамма-всплеска и, кроме того, идентифицировать ряд линий гамма-излучения на протяжении всего всплеска, включая удивительную линию гамма-излучения с энергия до 37 миллионов электронвольт была зафиксирована во время яркой части вспышки.
Интересно, что они обнаружили, что энергия линии изменяется как степенная функция времени, в то время как отношение ширины линии к энергии линии остается почти постоянным. Такие особенности предоставили убедительное доказательство реальности и GRB-происхождения этих гамма-линий.
Открытия этого исследования проливают новый свет на физику гамма-всплесков и их релятивистских струй.
Информация от: Китайской академией наук
