Ослепил спутники. Мощнейший космический взрыв в истории может стать ключом к разгадке тайны темной материи

Однако 9 октября до Земли дошла гамма-всплеск, которая удивила всех. Она была настолько яркой, что ослепила сразу несколько спутников и перегрузила даже космический гамма-телескоп Ферми, предназначенный именно для отслеживания подобных событий.

«Тот факт, что вы можете изменить ионосферу Земли с помощью объекта на другом краю Вселенной, просто невероятен», -— утверждает Дуг Уэлч, астроном из Макмастерского университета в Канаде. Многие его коллеги подтверждают — этот гамма-всплеск была необычной, а будут исследовать ее не один год.

GRB221009A — именно такое официальное название получил этот сигнал — был чрезвычайно ярким благодаря целому ряду совпадений. Во-первых, это расстояние в 2,4 млрд световых лет. Несмотря на то, что это далеко за пределами нашей галактики, это довольно небольшое расстояние для гамма-всплеска.

Во-вторых, гамма-всплеск, по мнению ученых, была направлена прямо на Землю.

В-третьих, вспышка растянулась на 10 минут (обычно долговременным считают гамма-всплеск, продолжающийся дольше двух секунд). По данным NASA, длительные вспышки связаны со смертью звезд; Кратковременные сигнализируют о слиянии двух звезд в одну.

Изображение гамма-всплеска и оболочки, которую он образует

Такая мощная вспышка может помочь ученым найти ответы сразу на несколько интригующих вопросов. Как рождаются черные дыры? Как гамма-всплеск зарождается и распространяется в космосе? Почему некоторые звезды излучают гамма-всплески во время своей смерти, а другие — нет?

Самое интересное еще впереди

Брендан О’Коннор, астроном из Университета Мэриленда и Университета Джорджа Вашингтона, говорит, что сейчас за взрывом и его последствиями наблюдают по меньшей мере 50 телескопов со всего мира и на всех волнах света. Также он надеется, что к исследованию присоединятся Хаббл и космический телескоп имени Джеймса Уэбба.

Мощность вспышки — 18 терраэлектронвольт, что как минимум в четыре раза мощнее любого гамма-всплеска, который ученым удавалось регистрировать раньше. Вряд ли это самый яркий гамма-всплеск из всех когда-либо случавшихся во Вселенной, однако это, вероятно, самый яркий всплеск рентгеновских и гамма-излучений с момента возникновения человеческой цивилизации.

До сих пор человечеству не удалось достичь и половины подобной мощности даже с помощью мощного ускорителя частиц Большого адронного коллайдера.

Теоретически столь мощная вспышка не должна достичь Земли, поскольку ее должно было поглотить фоновое свечение Вселенной. Команда итальянских ученых уже придумала гипотезу, как частицы света такой мощности все-таки могли попасть сюда.

Так, они считают, что после гамма-всплеска высокоэнергетический фотон от вспышки превратился в аксионообразную частицу. Аксионы — это гипотетические частицы со сверхмалой массой. Многие ученые считают, что они являются частицами, из которых состоит темная материя.

Аксионообразные частицы были бы тяжелее обычных аксионов. Ученые предполагают, что зародившиеся в результате события GRB221009A фотоны высоких энергий могли бы превратиться в аксионоподобные частицы мощными магнитными полями взрывающейся звезды, если бы она была достаточно массивной. В таком случае ничего не мешало бы частице путешествовать сквозь космос и достичь нашей галактики. Здесь магнитные поля превратили ее обратно в фотон, который зафиксировали ученые на Земле.

Такой механизм предложили сразу несколько команд изучавших это событие ученых. «Это было бы невероятным открытием», — уверяет Джорджио Галанти, астрофизик из Национального института астрофизики в Италии.

Однако есть исследователи, которые скептически относятся к этим исследованиям. Они предполагают, что зафиксированный высокоэнергетический фотон был выпущен после другого события, а «идеальное» время его прибытия — это обычное совпадение.

28 марта в журнале The Astrophysical Journal Letters было опубликовано исследование, международной команды ученых, подробно изучивших рекордную вспышку.

Больше ученых удивило то, что они не сумели увидеть следы сверхновой, которая должна попасть в их поле зрения после этой огромной вспышки. Возможно, ее яркость очень низкая, поэтому наши телескопы не могут ее рассмотреть. А возможно, она полностью коллапсировала в черную дыру, поэтому ученые никогда не смогут увидеть этот космический взрыв.

Оказалось, что в течение нескольких недель после первой вспышки рентгеновский свет активно расходился по Вселенной. Поэтому образовалось сразу несколько пылевых колец. Ближайшее из них сейчас находится примерно в 1300 световых годах от Земли, самое отдаленное — на другой стороне Млечного Пути, на расстоянии 61 тыс. световых лет.

Также ученым удалось провести точные измерения обратного толчка взрыва — то есть волны, движущейся назад к источнику взрыва.

Ученые надеются, что команда китайской обсерватории LHAASO, зафиксировавшая этот высокоэнергетический фотон, опубликует в будущем подробные результаты своих наблюдений.

Они могут повлиять на будущее того, как мы будем смотреть на космос — фактически ученые могут подтвердить реальную возможность существования темной материи, которая уже несколько десятков лет держится только на теоретических представлениях о том, что она должна существовать. Если исследования подтвердят, что фотон, связан с GRB221009A, это будет лучшим подарком для ученых.

«Подобные события происходят раз в столетие, возможно даже тысячелетие. Мы очень рады, что сможем ее изучить», — говорит О’Коннор. Многие астрофизики нашли, чем занять себя в ближайшие годы, и это событие — одно из них.