Комплекс радіотелескопів ALMA знов на передовій науки: завдяки йому вперше вдалося зареєструвати короткий гамма-спалах (ГС) у міліметровому діапазоні. Більш того, сплеск, якому дали назву GRB 211106A, виявився одним з найпотужніших з виявлених.
Короткі ГС утворюються при злитті нейтронних зірок у подвійній системі. При зіткненні світил формуються джети, що рухаються зі швидкістю, близькою до швидкості світла; якщо один із джетів спрямований до Землі, ми можемо спостерігати короткочасний сплеск гамма-випромінювання.
Зазвичай ці сплески тривають не більше секунди. Дослідити їх вченим дозволяє так зване «післясвітіння» – світло, випромінюване в результаті зіткнення джета з міжзоряним газом. Проте навіть враховуючи це, наразі в радіодіапазоні вдалося засікти всього шість коротких ГС; у міліметровому донедавна не було виявлено жодного. Головна причина цього – колосальний розмір Всесвіту.
Короткі гамма-спалахи залишають за собою дуже яскраве післясвітіння. Однак через те, що ці вибухи відбуваються в далеких галактиках, їхнє світло може бути заслабким для наших інструментів. До ALMA, чутливости міліметрових телескопів не вистачало для виявлення післясвітіння.
Танмой Ласкар, головний автор праці
GRB 211106A – не виняток: його епіцентр знаходиться за 20 мільярдів світлових років від нас. Перші спостереження проводилися у рентгенівському діапазоні, проте на такій відстані визначити джерело спалаху вдалося лише за післясвітінням. Кожен новий діапазон допомагав астрономам дізнатися більше про подію, і ключовим у їхній роботі став міліметровий:
У даних телескопа «Габбл» ми побачили лише незмінне полотно галактик. Безпрецедентна чутливість ALMA дозволила нам з більшою точністю визначити джерело спалаху, і ним виявилася інша, віддаленіша галактика. Це означає, що GRB 211106A є ще потужнішим, ніж ми думали, що робить його одним із найяскравіших із виявлених на сьогодні коротких ГС.
Ще багато роботи потрібно, щоб розкрити таємницю GRB 211106A та інших коротких гамма-спалахів. У своєму дослідженні команда використовувала найпотужніші телескопи сучасности – ALMA, “Габбл”, “Чандра” та VLA. Початок експлуатації телескопа ім. Джеймса Вебба, а також ngVLA, що знаходиться на стадії проєктування, дозволять вивчати навіть найвіддаленіші гамма-спалахи з раніше недоступних перспектив:
За допомогою «Вебба» ми вже здатні легко визначити відстань до галактики-джерела за допомогою спектрального аналізу, а в майбутньому ми зможемо засікти післясвітіння навіть в інфрачервоному діапазоні та дослідити його хімічний склад. ngVLA, своєю чергою, дозволить нам побачити геометричну структуру цих явищ.