Суббота, 13 апреля, 2024

16+

Как мощны его фотонищи!

Время на чтение 4 мин.

Астрономы выяснили силу BOAT (Brightest of All Time) — самого сильного зафиксированного гамма-всплеска в истории. Объясняем, что это за события, с чем они связаны и почему могут убить все живое на нашей планете.

Что такое гамма-всплеск?

Это самое мощное по выбросу энергии событие во Вселенной (после Большого взрыва, который породил наш мир, разумеется). Хотя как правило такие всплески происходят за миллиарды световых лет от Земли, их можно наблюдать даже невооруженным взглядом. За несколько секунд выделяется столько же энергии, сколько Солнце способно излучить за 10 млрд лет.

При этом гамма-излучение — это поток фотонов очень высокой энергии с малой длиной волны. Эти частицы не имеют заряда, поэтому не отклоняются электромагнитным полем, а также имеют очень высокую проникающую способность.

За вспышкой следует послесвечение — излучение на более длинных волнах. Оно возникает в результате столкновения выброшенного вещества и межзвездного газа и может многое сказать о самом всплеске.

Почему происходят гамма-всплески?

В этих явлениях еще много непонятного. По современным представлениям, короткие гамма-всплески (длительностью от 10 мс до 2 сек.) происходят при слиянии нейтронных звезд, черной дыры и нейтронной звезды или двух черных дыр. Длинные гамма-всплески (длительностью от 2 сек. до 6 час.) испускаются при взрыве сверхновой, когда ядро очень массивной звезды (в 25 раз большей, чем Солнце) коллапсирует, быстро вращаясь.

Энергия при таких вспышках излучается в виде джета — узкого направленного луча, который сравнивают с космической пушкой.

Хотя в среднем ученые фиксируют 1 гамма-всплеск в день, полной картины явления до сих пор нет. Например, в 2006 году наблюдалось событие GRB 060614, которое не вписывается по свойствам в принятую картину гамма-вспышек. Израильские астрономы Алон Реттер и Шломо Хеллер даже предположили, что оно связано с наблюдением белой дыры — гипотетического объекта, противоположности черной дыры, в который ничто не может войти.

Что такое BOAT?

Официально событие обозначается GRB 221009A. Утром 9 октября 2022 года обсерватория «Джемини Юг» в Чили зафиксировала экстремально долго длящийся гамма-всплеск, источник которого находился в 2,4 млрд световых лет от Земли. При этом он был примерно в 70 раз ярче, чем любой из ранее зафиксированных гамма-всплесков. Астрофизик из Университета Луизианы Эрик Бернс называет событие «вероятно, ярчайшей вспышкой в рентгеновском и гамма-диапазонах за время существования человеческой цивилизации». При этом она, вероятно, не самая яркая возможная вспышка.

Яркость события оказалась настолько большой, что большинство обсерваторий просто не смогли ее измерить: телескопы оказались буквально ослеплены потоком частиц.

Звезда, породившая BOAT, была более чем в 20 раз тяжелее Солнца, а само событие длилось несколько сотен секунд.

Откуда мы знаем мощность BOAT?

Новая статья от коллаборации LHAASO (Large High Altitude Air Shower Observatory) описывает 140 гамма-лучей с энергиями свыше 3 ТэВ, зафиксированных в промежутке 3,5–15 мин. после начала события.

— Теоретически, чем выше энергия фотонов послесвечения, тем быстрее должна затухать интенсивность излучения, — объясняет ведущий автор исследования Суньчжан Чен. — Однако точное измерение спектра высокоэнергетического излучения LHAASO в этом случае показало, что гамма-излучение простирается до 13 ТэВ, не показывая никаких признаков распада. Таким образом, этот спектр бросает вызов стандартной модели послесвечения гамма-всплесков, предполагая, что фотоны с энергией около 10 ТэВ в послесвечении гамма-всплесков могут быть произведены более сложными процессами ускорения частиц или новыми механизмами излучения.

Может ли быть гамма-вспышка опасна для нас?

Безусловно. Такое мощное событие в непосредственной близости от нашей планеты может привести к катастрофе. BOAT, например, предположительно вызвал возмущения в ионосфере Земли.

— Возьмем умеренный случай энерговыделения 1052 эрг и расстояние до всплеска 3 парсека, — рассуждает астрофизик Борис Штерн. — На таком расстоянии за считанные секунды на каждом квадратном сантиметре попавшейся на пути гамма-квантов планеты выделится 1013 эрг. Это эквивалентно взрыву атомной бомбы на каждом гектаре неба! […] Все живое на половине планеты будет истреблено мгновенно, на второй половине чуть позже за счет вторичных эффектов.

Есть версия, что гамма-вспышка ответственна за Ордовикско-силлурийское вымирание, произошедшее 450–440 млн лет назад. Тогда вымерло около 85 % всех видов.

Свежие новости

spot_img

Оставьте ответ

Пожалуйста, введите свой комментарий!
Пожалуйста, введите ваше имя здесь