Комплекс радиотелескопов ALMA снова на острие науки: с его помощью впервые удалось зарегистрировать короткий гамма-всплеск (ГВ) в миллиметровом диапазоне. Более того, вспышка, которой дали название GRB 211106A, оказалась одной из самых мощных из когда-либо обнаруженных.
Короткие ГВ образуются при слиянии нейтронных звёзд в двойной системе. При столкновении светил формируются джеты, двигающиеся с околосветовой скоростью; если один из джетов направлен к Земле, мы можем наблюдать кратковременный всплеск гамма-излучения.
Чаще всего эти всплески длятся не дольше секунды. Исследовать их учёным позволяет так называемое «послесвечение» – свет, излучаемый в результате столкновения джета с межзвёздным газом. Даже с учётом этого, до сих пор в радиодиапазоне удалось засечь всего шесть коротких ГВ; в миллиметровом до недавних пор не было обнаружено ни одного. Главная причина тому – колоссальный размер Вселенной.
Короткие гамма-всплески оставляют за собой очень яркое послесвечение. Однако из-за того, что эти взрывы происходят в далёких галактиках, их свет может быть слишком слабым для наших инструментов. До ALMA, чувствительности миллиметровых телескопов не хватало для обнаружения послесвечений.
Танмой Ласкар, ведущий автор работы
GRB 211106A – не исключение: его эпицентр находится в 20 миллиардах световых лет от нас. Первые наблюдения проводились в рентгеновском диапазоне, однако на таком расстоянии определить источник всплеска удалось только по послесвечению. Каждый новый диапазон помогал астрономам узнать больше о событии, и ключевым в их работе стал миллиметровый:
В данных телескопа «Хаббл» мы увидели только неизменное полотно галактик. Беспрецедентная чувствительность ALMA позволила нам с большей точностью определить источник всплеска, которым оказалась другая, более отдалённая галактика. Это значит, что GRB 211106A ещё мощнее, чем мы думали, что делает его одним из самых ярких из обнаруженных на сегодня коротких ГВ.
Команде предстоит ещё много работы, чтобы раскрыть тайну GRB 211106A и других коротких гамма-всплесков. В своём исследовании они использовали одни из самых мощных телескопов современности – ALMA, «Хаббл», «Чандра» и VLA. Ввод в строй телескопа им. Джеймса Уэбба, а также находящегося на стадии проектирования ngVLA, позволят им изучать даже самые отдалённые гамма-всплески с ранее недоступных перспектив:
При помощи «Уэбба» мы уже способны легко определить расстояние до галактики-источника при помощи спектрального анализа, а в будущем мы сможем засечь послесвечение даже в инфракрасном диапазоне и исследовать его химический состав. ngVLA, в свою очередь, позволит нам увидеть геометрическую структуру послесвечений.