Наукпоп

20 листопада 2022, 09:03

Ексклюзив NV

Засліпив супутники. Найпотужніший космічний вибух в історії може стати ключем до розгадки таємниці темної матерії

Гамма-спалах, зафіксований 9 жовтня, був найпотужнішим за всю історію спостережень. Вчені вважають, що завдяки цій події створилася частка, єдиним поясненням існування якої є темна матерія.

Смерть зірки — подія досить неординарна для нас, хоча масштаби всього космосу не мають нічого незвичайного. Зазвичай вона супроводжується подією, яку ми називаємо спалахом наднової — у такі моменти світність зірки збільшується в мільярди разів, через що вона може світити яскравіше за деякі галактики.

В результаті наднова колапсує і стає чорною дірою чи нейтронною зіркою — залежно від своєї оригінальної маси.

Рекордний гамма-спалах

Дехто з науковців вважає, що під час своєї смерті зірка також випускає в космос гамма-спалахи — найяскравіші космічні події, які вчені будь-коли фіксували. Їх провокує різкий викид енергії неймовірних масштабів — якщо говорити просто, це найпотужніший космічний вибух, за кілька секунд якого може вивільнитися стільки ж енергії, скільки наше Сонце вироблятиме протягом усього свого життєвого циклу.

Передплатіть, щоб прочитати повністю

Нам необхідна ваша підтримка, щоб займатися якісною журналістикою

Передплатити
Перший місяць 1 ₴. Відмовитися від передплати можна у будь-який момент

Однак 9 жовтня до Землі дійшов гамма-спалах, який здивував усіх. Він був настільки яскравим, що засліпив відразу кілька супутників і перевантажив навіть космічний гамма-телескоп Фермі, призначений саме для відстеження подібних подій.

«Той факт, що ви можете змінити іоносферу Землі за допомогою об'єкта на іншому краю Всесвіту, просто неймовірний», — стверджує Дуг Велч, астроном з Макмастерського університету в Канаді. Багато його колег підтверджують — цей гамма-спалах був незвичайним, а досліджуватимуть його не один рік.

GRB221009A — саме таку офіційну назву отримав цей сигнал — був надзвичайно яскравим завдяки цілій низці збігів. По-перше, це відстань у 2,4 млрд світлових років. Незважаючи на те що це далеко за межами нашої галактики, це досить невелика відстань для гамма-спалахів.

По-друге, гамма-спалах, на думку вчених, був спрямований прямо на Землю.

По-третє, спалах розтягнувся аж на 10 хвилин (зазвичай гамма-спалах триває всього кілька секунд).

Такий потужний спалах допоможе вченим знайти відповіді відразу на кілька інтригуючих запитань. Як народжуються чорні діри? Як гамма-спалах зароджується та поширюється у космосі? Чому деякі зірки випромінюють гамма-спалахи під час своєї смерті, а інші ні?

Найцікавіше ще попереду

Брендан О’Коннор, астроном з Університету Меріленда та Університету Джорджа Вашингтона, каже, 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.

Потужність спалаху — 18 тераелектронвольт, що як мінімум у чотири рази потужніше за будь-який гамма-спалах, який вченим вдавалося реєструвати раніше. Досі людству не вдалося досягти й половини подібної потужності навіть за допомогою найпотужнішого прискорювача частинок Великого адронного колайдера.

Теоретично настільки потужний спалах не мав би досягти Землі, оскільки його мало поглинути фонове світіння Всесвіту. Команда італійських учених вже вигадала гіпотезу, як частинки світла такої потужності все-таки могли потрапити сюди.

Так, вони вважають, що після гамма-спалаху високоенергетичний фотон від спалаху перетворився на аксіоноподібну частинку. Аксіонні — це гіпотетичні частки з надмалою масою. Багато вчених вважають, що вони є частинками, з яких складається темна матерія.

Аксіоноподібні частинки були б важчими за звичайні аксіони. Вчені припускають, що фотони високих енергій, що зародилися в результаті події GRB221009A, могли б перетворитися на аксіоноподібні частинки потужними магнітними полями зірки, що вибухає, якби вона була досить масивною. У такому разі нічого не завадило б частинці мандрувати крізь космос і досягти нашої галактики. Тут магнітні поля перетворили її назад на фотон, який і зафіксували вчені на Землі.

Такий механізм запропонували одразу кілька команд вчених, які вивчали цю подію. «Це було б неймовірним відкриттям», — запевняє Джорджіо Галанті, астрофізик з Національного інституту астрофізики в Італії.

Однак є дослідники, які скептично ставляться до цих досліджень. Вони припускають, що зафіксований високоенергетичний фотон був випущений після іншої події, а «ідеальний» час його прибуття — це звичайний збіг.

Вчені сподіваються, що команда китайської обсерваторії LHAASO, яка і зафіксувала цей високоенергетичний фотон, опублікує в майбутньому докладні результати своїх спостережень. Вони можуть вплинути на майбутнє того, як ми дивитимемося на космос — фактично вчені можуть підтвердити реальну можливість існування темної матерії, яка вже кілька десятків років тримається лише на теоретичних уявленнях, що вона має існувати. Якщо дослідження підтвердять, що фотон пов’язаний із GRB221009A, це буде найкращим подарунком для вчених.

«Подібні події відбуваються раз на століття, можливо, навіть тисячоліття. Ми дуже раді, що зможемо її вивчити», — каже О’Коннор. Багато астрофізиків знайшли, чим зайняти себе найближчими роками, і ця подія — одна з них.

Другие новости

Всі новини