Широкоугольный рентгеновский телескоп Зонда Эйнштейна обнаружил слабый рентгеновский сигнал транзиента EP240315a намного раньше, чем его гамма-аналог. Это показывает высокую чувствительность оптики глаза омара. Быстрые последующие наблюдения показали, что всплеск произошел с расстояния около 12,5 миллиардов световых лет и начал свое космическое путешествие к нам, когда возраст Вселенной составлял всего 10% от ее нынешнего возраста. Фото предоставлено: OPENVERSE/Научный центр зондов Эйнштейна
15 марта 2024 года широкопольный рентгеновский телескоп (WXT) зонда «Эйнштейн» обнаружил всплеск низкоэнергетического рентгеновского излучения. Астрономы называют такие рентгеновские лучи «мягкими», хотя они все же гораздо более энергичны, чем видимый или ультрафиолетовый свет. Извержение длилось более 17 минут и меняло яркость, прежде чем исчезнуть. Такое событие известно как быстрый рентгеновский переходный процесс (FXRT), и этот конкретный переходный процесс получил название EP240315a.
Для Юаня Лю из Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук (NAO, CAS) и ведущего автора недавно опубликованной статьи с подробным описанием исследования это был особенный момент, поскольку он разработал интегрированный программный триггер для WXT. «Было очень приятно видеть, что алгоритм хорошо работает для этого мероприятия», — говорит он. Исследование было опубликовано в журнале Nature Astronomy.
Древний взрыв
Примерно через час после наблюдения рентгеновских лучей телескоп, расположенный в Южной Африке в составе Системы последнего оповещения о столкновении с астероидом (ATLAS), обнаружил видимый свет из того же места. Последующие наблюдения с помощью телескопа Gemini North на Гавайях и Очень большого телескопа в Чили позволили провести измерения красного смещения, которые подтвердили, что вспышка произошла на расстоянии примерно 12,5 миллиардов световых лет и начала свое космическое путешествие к нам, когда Вселенная была всего в 10 миллиардов световых лет. лет составлял % от его текущего возраста.
Это означало, что EP240315a был первым случаем, когда астрономы обнаружили мягкое рентгеновское излучение от столь давнего взрыва за столь длительный период времени.
«Открытие EP240315a показывает огромный потенциал зонда Эйнштейна для обнаружения переходных процессов из ранней Вселенной. Миссия сыграет важную роль в международных наблюдениях и сотрудничестве», — сказал Сюэфэн Ву, исследователь Обсерватории Пурпурной горы (CAS) и один из авторов статьи.
Головоломка, которую нужно решить
Быстрое открытие EP240315a также позволило команде сотрудничать с Роберто Риччи из Римского университета Тор Вергата, Италия. Они начали наблюдать всплеск радиоволн с помощью Австралийского телескопа Compact Array (ATCA). Они наблюдали его в течение трех месяцев и обнаружили, что выходная энергия соответствовала типичному гамма-всплеску (GRB).
GRB — это чрезвычайно мощные события, которые высвобождают необычайное количество энергии. Обычно длинные гамма-всплески образуются в результате взрыва массивных звезд.
Более поздний анализ показал, что рентгеновские лучи на самом деле совпали с гамма-всплеском GRB 240315C. Этот всплеск наблюдался телескопом Burst Alert Telescope (BAT) в обсерватории НАСА имени Нила Герельса Свифта и российским прибором Konus на космическом корабле НАСА Wind.
«Эти результаты показывают, что значительная часть FXRT может быть связана с гамма-всплесками и что чувствительные рентгеновские мониторы, такие как зонд Эйнштейна, могут обнаружить их в далекой Вселенной», — говорит Роберто. «Объединение возможностей рентгеновских и радионаблюдений дает нам новый способ изучения этих древних взрывов, даже без обнаружения их гамма-лучей».
Однако есть загадка, которую предстоит разгадать. Хотя гамма-всплески связаны с рентгеновскими лучами, EP240315a отличается от них.
Откройте для себя новейшие достижения науки, технологий и космоса благодаря более чем 100 000 подписчиков, которые ежедневно получают информацию от Phys.org. Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку и получайте ежедневные или еженедельные новости о прорывах, инновациях и важных результатах исследований.
Переосмыслите наши представления о гамма-всплесках
Обычно рентгеновские лучи опережают гамма-лучи на десятки секунд, но EP240315a наблюдался более чем за шесть минут (372 секунды) до GRB 240315C. «Такая длительная задержка никогда раньше не наблюдалась», — говорит Хуэй Сунь, член команды из Научного центра зондов Эйнштейна в НАО, КАН.
Объедините это с неожиданно большой продолжительностью рентгеновских лучей, и это может сказать нам, что мы не понимаем, как взрываются гамма-всплески, так хорошо, как мы думали.
«Это говорит нам что-то действительно новое, и, возможно, нам нужно переосмыслить имеющиеся у нас модели гамма-всплесков», — говорит Веймин Юань, NAO, главный исследователь зонда CAS «Эйнштейн».
Время и дополнительные данные помогут. Хотя предыдущие миссии смогли обнаружить мягкое рентгеновское излучение, превосходная чувствительность и поле зрения зонда «Эйнштейн» действительно открывают эту возможность. «Это только отправная точка, и она действительно показывает потенциал зонда Эйнштейна для обнаружения космических взрывов в ранней Вселенной», — говорит Веймин.
«Как только мы открыли глаза зонда «Эйнштейн» на небо, он обнаружил новые интересные явления. Это очень хорошо и должно означать, что нас ждет еще много интересных открытий», — говорит Эрик Куулкерс, научный сотрудник космического корабля ЕКА «Эйнштейн».
Образец Эйнштейна скоро появится. Фото предоставлено: Европейское космическое агентство.
О образце Эйнштейна
Зонд Эйнштейна (EP) — это миссия Китайской академии наук (CAS) в сотрудничестве с Европейским космическим агентством (ESA), Институтом внеземной физики Макса Планка (MPE), Германия, и Национальным центром пространственных исследований. КНЕС), Франция.
Он был запущен 9 января 2024 года с космодрома Сичан в Китае и имеет два прибора. Широкоугольный рентгеновский телескоп (WXT) постоянно отслеживает большую часть неба на предмет неожиданных рентгеновских лучей, а дополнительный рентгеновский телескоп (FXT) фокусируется на источниках рентгеновского излучения, обнаруженных WXT, для более детального изучения. смотреть.
Информация от: Европейским космическим агентством
