Событие тысячелетия. Самый мощный взрыв в космосе поможет нам понять, как рождаются черные дыры

Согласно современным теориям, большинство черных дыр образуются после коллапсирования (то есть, сжатия) ядра достаточно массивной звезды.

Обычно жизнь звезды поддерживается ядерными реакциями внутри ядра. Однако в конце ее жизни, когда водород и гелий, являющиеся топливом этих реакций, заканчиваются, внутренние слои звезды сдаются под напором гравитации и коллапсируют внутрь, сжимаясь в чрезвычайно плотный и массивный объект — черную дыру.

Гамма-всплеск, зафиксированный 9 октября, произошел всего в 2,4 млрд световых лет от нас. Он имел мощность около 18 тераэлектронвольт — абсолютный рекорд, который как минимум в два раза превосходит самые энергичные частицы, произведенные Большим адронным коллайдером и в шесть раз больше, чем предыдущий рекордсмен. Это событие получило официальное название GRB221009A, и теперь астрономы надеются, что дальнейшие исследования помогут нам пролить свет на невероятную физику, которая стоит за этим процессом.

Моделирование взрыва звезды и гамма-всплеска, сопровождающего это событие. Видео доступно с английскими и немецкими субтитрами

«Подобные события происходят раз в столетие, может быть даже тысячелетие. Мы очень рады, что сможем изучить его», — говорит Брендан О’Коннор, астроном из Университета Мэриленда и Университета Джорджа Вашингтона.

Сейчас наше понимание гамма-всплесков основано в целом на теоретических представлениях и компьютерных моделированиях, а не на наблюдениях. Дело в том, что улавливать, а тем более изучать подобные события, несмотря на их мощность, достаточно сложно: обычно они происходят невероятно далеко и длятся считанные секунды.

Однако GRB221009A выделяется на фоне своих неуловимых сородичей: вспышка света от этого взрыва растянулась на целых 10 минут. Гамма-всплеск не только затмил остальные звезды, но даже вызвал краткосрочные помехи в радиосвязи, несмотря на то, что сам взрыв произошел в 2,4 млрд световых лет от Земли. На самом деле, для подобных событий это относительно небольшое расстояние — обычно астрономы фиксировали их намного дальше.

По словам О’Коннора, это, а также невероятная яркость GRB221009A позволит ученым изучить его подробнее, чем все предыдущие гамма-всплески. Ученый отмечает, что сейчас за взрывом и его последствиями наблюдают как минимум 50 телескопов со всего мира и на всех длинах волн света. Также он надеется, что к исследованию присоединятся также Хаббл и космический телескоп имени Джеймса Уэбба.

Благодаря этому уже совсем скоро исследователи получат наиболее подробную картину этого события.

Сейчас их главная задача — найти взорвавшуюся звезду. Они знают, что она находится в пылевой галактике, которая расположена в созвездии Стрелы. Совсем скоро эту область неба закроет Солнце, из-за чего наблюдать за ней напрямую будет невозможно, однако уже в феврале 2023-го исследователи, скорее всего, определят, какая именно звезда взорвалась и что появилось на ее месте.

Если гамма-всплески действительно порождаются сверхновыми, которые превращаются в черную дыру, то, в теории, после краткосрочной вспышки света, там остается часть материала звезды, двигающегося на гораздо более низких скоростях. Это послесвечение охватывает весь электромагнитный спектр, однако лучше всего наблюдается в рентгеновском и радиодиапазонах.

Относительная близость взрыва GRB221009A — это большая радость для науки. Однако астрономы надеются, что подобные гамма-всплески не будут зарождаться где-то недалеко от Земли — и особенно в нашей галактике. По мнению ученых, такое события внутри Млечного Пути (особенно, если гамма-всплеск будет направлен непосредственно на нашу планету) полностью разрушит озоновый слой Земли, оставив нас без защиты от космического излучения. Существует гипотеза, что ордовикское вымирание, произошедшее около 445 миллионов лет назад, было спровоцировано именно гамма-всплеском.

Тем не менее нет сомнений, что гамма-всплеск, зафиксированный 9 октября, стал настоящим подарком для ученых. Дальнейшие исследования этого события позволят нам не только лучше понять природу этих событий, но и, возможно, впервые проследить за зарождением черной дыры после вспышки сверхновой.