Подія тисячоліття. Найпотужніший вибух у космосі допоможе нам зрозуміти, як народжуються чорні діри

Згідно із сучасними теоріями, більшість чорних дір утворюються після колапсування (тобто стиснення) ядра досить масивної зірки.

Зазвичай життя зірки підтримується ядерними реакціями усередині ядра. Однак наприкінці її життя, коли водень і гелій, які є таким собі паливом цих реакцій, закінчуються, внутрішні шари зірки здаються під напором гравітації і колапсують усередину, стискаючи надзвичайно щільний і масивний об'єкт — чорну діру.

Гамма-спалах, зафіксований 9 жовтня, стався всього за 2,4 млрд світлових років від нас. Він мав потужність десь 18 тераелектронвольт — абсолютний рекорд, який щонайменше вдвічі перевершує найенергійніші частки, вироблені Великим адронним колайдером, і в шість разів більше, ніж попередній рекордсмен. Ця подія отримала офіційну назву GRB221009A, і тепер астрономи сподіваються, що подальші дослідження допоможуть нам пролити світло на неймовірну фізику, яка стоїть за цим процесом.

Моделювання вибуху зірки та гамма-спалаху, що супроводжує цю подію. Відео доступне з англійськими та німецькими субтитрами.

«Подібні події відбуваються раз на століття, можливо, навіть тисячоліття. Ми дуже раді, що зможемо його вивчити», — каже Брендан О’Коннор, астроном з Університету Меріленду та Університету Джорджа Вашингтона.

Зараз наше розуміння гамма-спалахів ґрунтується загалом на теоретичних уявленнях та комп’ютерних моделюваннях, а не на спостереженнях. Річ у тім, що вловлювати, а тим більше вивчати подібні події, незважаючи на їхню потужність, досить складно: зазвичай вони відбуваються надто далеко і тривають лічені секунди.

Однак GRB221009A виділяється на тлі своїх невловимих родичів: спалах світла від цього вибуху розтягнувся на цілих 10 хвилин. Гамма-спалах не тільки затьмарив решту зірок, а навіть викликав короткострокові перешкоди в радіозв'язку, незважаючи на те, що вибух стався за 2,4 млрд світлових років від Землі. Насправді для таких подій це відносно невелика відстань — зазвичай астрономи фіксували їх набагато далі.

За словами О’Коннора, це, а також неймовірна яскравість GRB221009A, дозволить науковцям вивчити його детальніше, ніж усі попередні гамма-спалахи. Вчений зазначає, що зараз за вибухом та його наслідками спостерігають щонайменше 50 телескопів з усього світу та на всіх довжинах хвиль світла. Також він сподівається, що до дослідження приєднаються Хаббл і космічний телескоп імені Джеймса Вебба.

Завдяки цьому вже незабаром дослідники отримають найбільш докладну картину цієї події.

Зараз їхнє головне завдання — знайти зірку, що вибухнула. Їм достеменно відомо, що вона знаходиться в пиловій галактиці, розташованій у сузір'ї Стріли. Зовсім скоро цю область неба закриє Сонце, через що спостерігати за нею буде неможливо, проте вже в лютому 2023-го дослідники, швидше за все, визначать, яка саме зірка вибухнула і що з’явилося на її місці.

Якщо гамма-спалахи дійсно породжуються надновими, які перетворюються на чорну діру, то, теоретично, після короткострокового спалаху світла, там лишається частина матеріалу зірки, що рухається на набагато нижчих швидкостях. Це післясяйво охоплює весь електромагнітний спектр, проте найліпше спостерігається в рентгенівському та радіодіапазонах.

Відносна близькість до вибуху GRB221009A — це велика радість для науки. Проте астрономи сподіваються, що подібні гамма-спалахи не виникатимуть десь неподалік Землі — і особливо в нашій галактиці. На думку вчених, така подія всередині Чумацького Шляху (особливо якщо гамма-спалах буде спрямований безпосередньо на нашу планету) повністю зруйнує озоновий шар Землі, залишивши нас без захисту від космічного випромінювання. Існує гіпотеза, що ордовицьке вимирання, що сталося приблизно 445 мільйонів років тому, було спровоковано саме гамма-спалахом.

Проте немає сумнівів у тім, що гамма-спалах, зафіксований 9 жовтня, став справжнім подарунком для вчених. Подальші дослідження цієї події дозволять нам не лише краще зрозуміти природу цих подій, а й, можливо, вперше простежити появу чорної діри після спалаху наднової.