Гамма-всплески (ГВ) — одни из самых мощных взрывов во Вселенной, уступающие по масштабу только Большому взрыву. Большинство этих всплесков, как правило, длятся от нескольких секунд до нескольких минут, быстро затухая. Но 2 июля 2025 года астрономы получили сообщение об источнике ГВ, который демонстрировал повторяющиеся вспышки и в итоге длился более семи часов. Это событие, получившее название GRB 250702B, является самым продолжительным гамма-всплеском, когда-либо наблюдавшимся человеком.
Вспышка GRB 250702B была впервые обнаружена космическим гамма-телескопом Fermi НАСА. Вскоре после того, как космические телескопы зафиксировали первые вспышки в гамма-диапазоне и определили её местоположение на небе в рентгеновском диапазоне, астрономы по всему миру начали кампании по наблюдению за этим событием в дополнительных диапазонах длин волн света.
Одно из первых открытий, касающихся этого события, произошло, когда инфракрасные наблюдения, полученные с помощью Очень большого телескопа (VLT) Европейской южной обсерватории (ESO), установили, что источник GRB 250702B находится в галактике за пределами нашей, что до этого оставалось вопросом.
Фиксация и анализ послесвечения
После этого группа астрономов во главе с Джонатаном Карни, аспирантом Университета Северной Каролины в Чапел-Хилле, приступила к изучению развивающегося послесвечения события, или затухающего светового излучения, следующего за первоначальной, чрезвычайно яркой вспышкой гамма-лучей. Свойства этого излучения могут дать подсказки о типе события, вызвавшего гамма-всплеск.
Чтобы лучше понять природу этого рекордного события, команда использовала три самых мощных наземных телескопа в мире: 4-метровый телескоп Виктора М. Бланко, принадлежащий Национальному научному фонду США, и два 8,1-метровых телескопа Международной обсерватории «Джемини». Эта тройка наблюдала за GRB 250702B, начиная примерно через 15 часов после первого обнаружения и до примерно 18 дней спустя. Результаты исследования представлены в статье, опубликованной 26 ноября в журнале The Astrophysical Journal Letters.
Телескоп Бланко расположен в Чили, в Межамериканской обсерватории Серро-Тололо (CTIO), входящей в программу NSF NOIRLab. Международная обсерватория «Джемини» состоит из телескопа «Джемини Север» на Гавайях и телескопа «Джемини Юг» в Чили.
«Возможность быстро наводить телескопы Blanco и Gemini в кратчайшие сроки имеет решающее значение для регистрации кратковременных событий, таких как гамма-всплески», — говорит Карни. «Без этой возможности наше понимание далёких событий в динамичном ночном небе было бы ограничено».
Для своего исследования команда использовала комплекс приборов: широкопольный инфракрасный тепловизор NEWFIRM и изготовленную Министерством энергетики США 570-мегапиксельную камеру для измерения тёмной энергии (DECam), обе установленные на телескопе Blanco, а также многообъектные спектрографы Gemini (GMOS), установленные на телескопах Gemini North и Gemini South.
Результаты исследований взрыва и его окружения.
Анализ наблюдений показал, что GRB 250702B не наблюдался в видимом свете, отчасти из-за межзвездной пыли в нашей собственной галактике Млечный Путь, но в большей степени из-за пыли в галактике-хозяине гамма-всплеска. Фактически, телескопу Gemini North, который обеспечил единственное обнаружение галактики-хозяина в диапазоне, близком к видимому, потребовалось почти два часа наблюдений, чтобы зафиксировать слабый сигнал из-под пылевых облаков.
Затем Карни и его команда объединили эти данные с новыми наблюдениями, полученными с помощью телескопа Keck I в обсерватории им. Уильяма Кека, а также с общедоступными данными с телескопа VLT, космического телескопа Хаббл (HST) НАСА и рентгеновских и радиообсерваторий. После этого они сравнили этот надёжный набор данных с теоретическими моделями, которые представляют собой концепции, объясняющие поведение астрономических явлений. Модели могут использоваться для прогнозирования, которые затем можно проверить на основе наблюдательных данных, чтобы уточнить понимание учёными этих явлений.
Анализ, проведенный командой, показал, что первоначальный гамма-сигнал, вероятно, исходил от узкой высокоскоростной струи вещества, сталкивающейся с окружающим веществом, известной как релятивистская струя. Анализ также помог охарактеризовать окружение гамма-всплеска и галактику-хозяина в целом.
Они обнаружили, что вокруг места вспышки находится большое количество пыли, и что галактика-хозяин чрезвычайно массивна по сравнению с большинством галактик, являющихся источниками гамма-всплесков. Данные подтверждают картину, согласно которой источник гамма-всплеска находится в плотной, пыльной среде, возможно, в толстом слое пыли, присутствующем в галактике-хозяине вдоль линии зрения между Землей и источником гамма-всплеска. Эти детали об окружении GRB 250702B предоставляют важные ограничения на систему, которая произвела первоначальную вспышку гамма-излучения.
Возможные истоки и направления дальнейших исследований
Из примерно 15 000 гамма-всплесков, наблюдавшихся с момента первого обнаружения этого явления в 1973 году, лишь полдюжины приближаются по длине к GRB 250702B. Предполагаемые причины их возникновения варьируются от коллапса голубой сверхгигантской звезды, события приливного разрушения до появления новорождённого магнетара. Однако GRB 250702B не вписывается ни в одну из известных категорий.
На основе полученных данных у учёных есть несколько предположений о возможных сценариях происхождения: (1) чёрная дыра, падающая в звезду, лишенную водорода и теперь почти полностью состоящую из гелия; (2) звезда (или субзвездный объект, такой как планета или коричневый карлик), разрушающаяся во время тесного сближения с компактным звёздным объектом, таким как звёздная чёрная дыра или нейтронная звезда, в результате так называемого микроприливного разрушения; (3) звезда, разрывающаяся на части при падении в чёрную дыру промежуточной массы — тип чёрной дыры с массой от ста до ста тысяч раз превышающей массу нашего Солнца, которая, как считается, существует в большом количестве, но до сих пор её было очень трудно обнаружить . Если это последний сценарий, то это будет первый случай в истории, когда человечество станет свидетелем релятивистского выброса из чёрной дыры промежуточной массы в процессе поглощения звезды.
Хотя для окончательного определения причины GRB 250702B необходимы дополнительные наблюдения, полученные на данный момент данные согласуются с этими новыми объяснениями.
«Эта работа представляет собой захватывающую проблему космической археологии, в которой мы восстанавливаем детали события, произошедшего в миллиардах световых лет от нас», — говорит Карни. «Раскрытие этих космических тайн демонстрирует, как много мы ещё узнаем о самых экстремальных событиях во Вселенной, и напоминает нам о необходимости продолжать представлять, что может происходить там, во Вселенной».
Мастер пера, обрабатывает новостную ленту.
