Астрономы обнаружили защитные «коконы», которые блокируют гамма-всплески

Связь между гамма-всплесками (gamma ray bursts, GRB) и сверхновыми всегда считалась запутанной. GRB — масштабный космический выброс энергии взрывного характера, наиболее яркие электромагнитные события, происходящие во Вселенной, однако известно, что их производят не все мощные сверхновые. Их спорадическая природа озадачивала ученых на протяжении десятилетий, но теперь у них, наконец, появились некоторые ответы.

Во время недавнего исследования далекого гамма-всплеска астрономы зафиксировали некий «кокон» энергии, окружающий его. По их мнению, GRB создают эти коконы, передавая им энергию. При передаче слишком большого количества энергии они ослабевают и просвечивают сквозь звезду, становясь видимыми. Таким образом, результаты исследования сотрудников Института астрофизики Андалусии (Испания), опубликованные в журнале Nature, могли бы объяснить, почему мощные сверхновые не всегда вызывают гамма-всплески.

В конце своей жизни звезды с низкой массой, такие как Солнце, тихо исчезнут во тьме, а звезды с большей массой — взорвутся, превратившись в сверхновую. Вместе с тем считается, что огромные звезды, которые в 25 раз больше массы Солнца, взрываясь, превращаются в гиперновую, которая сияет в 10 раз ярче сверхновой и оставляет за собой черную дыру или нейтронную звезду. Известно, что гамма-всплески почти всегда испускаются этими гиперновыми, однако астрономы видели и несколько таких, которые вообще не производят GRB. До недавнего времени их отсутствие ставило исследователей в тупик.

Но еще в декабре 2017 года команда астрономов заметила гамма-всплеск 171205A, исходящий из другой галактики, где звезда SN 2017iuk уже превратилась в черную дыру или нейтронную звезду, но еще не выбросила свои внешние слои и еще не взорвалась. GRB, который обычно затмевает всю гиперновую, был подозрительно тусклым. Благодаря этому астрономы смогли проследить за этим явлением. 

С помощью данных с телескопа Gran Telescopio Canarias в Испании они заметили нечто странное — «кокон» с высокой энергией и быстро расширяющиеся частицы, окружающие GRB. Команда ученых измерила химический состав объекта и обнаружила, что он излучал больше энергии, чем сам GRB. Это привело исследователей к убеждению, что, проходя сквозь звезду, гамма-всплеск создал кокон, передав ему огромное количество энергии. Однако, если бы он передал слишком много энергии, то у него не было бы достаточно ресурсов, чтобы сиять сквозь внешние слои звезды. Если эти коконы создаются во всех гиперновых, это может объяснить, почему некоторые объекты излучают гамма-всплески, а другие — нет.