Міжнародна група астрономів вперше спостерігала довгий гамма-спалах поблизу центру стародавньої галактики. Це особливо тому, що такі спалахи гамма-випромінювання зазвичай відбуваються, коли масивні зірки колапсують або коли нейтронні зірки кружляють одна над одною протягом тривалого часу, а таких зірок немає в центрі стародавніх галактик. Команда під керівництвом Ендрю Левана (Університет Радбуда) опублікувала свої висновки в Nature Astronomy.
Раніше було прийнято вважати, що довгі спалахи гамма-випромінювання тривалістю принаймні кілька секунд можуть відбуватися лише тоді, коли дуже важка зірка колапсує в наднову наприкінці свого життя. У 2022 році було виявлено другий потенційний тригер довгих спалахів гамма-випромінювання, коли дві великі зірки, які оберталися навколо одна одної все своє життя, в кінці перетворилися на нейтронні зірки та зіткнулися в кілонову. Тепер, у 2023 році, здається, що довгі спалахи гамма-випромінювання можуть відбуватися третім шляхом.
«Наші дані вказують на те, що це злиття двох окремих нейтронних зірок. Тож не нейтронні зірки, які були разом усе своє життя», — каже провідний дослідник Ендрю Леван (Університет Радбуда). «Ми підозрюємо, що нейтронні зірки були зштовхнуті разом гравітацією багатьох навколишніх зірок у центрі галактики».
Команда дослідників вивчила наслідки спалаху гамма-випромінювання, який спостерігала обсерваторія Ніла Герельса Свіфта 19 жовтня 2019 року. Вони зробили це за допомогою телескопа Gemini South у Чилі, Північного оптичного телескопа на Канарському острові Ла-Пальма та космічний телескоп Хаббл.
Їхні спостереження показують, що сплеск стався поблизу центру стародавньої галактики. Це відразу дає два аргументи, що вказують на злиття двох джерел.
Перший аргумент полягає в тому, що в стародавніх галактиках майже немає важких зірок, які могли б колапсувати в наднові, тому що важкі зірки зазвичай зустрічаються в молодих галактиках. Крім того, наднові випромінюють яскраве оптичне світло, чого в цьому випадку не спостерігалося.
Другий аргумент полягає в тому, що центри галактик — це жваві місця. Навколо надмасивної чорної діри обертаються сотні тисяч звичайних зірок, білих карликів, нейтронних зірок, чорних дір і хмар пилу. Загалом це становить понад 10 мільйонів зірок і об’єктів, розташованих у просторі в кілька світлових років у поперечнику. «Це площа порівнянна з відстанню між нашим сонцем і наступною зіркою», — пояснює Леван. «Отже, ймовірність зіткнення в центрі галактики набагато вища, ніж, скажімо, на околиці, де ми знаходимося».
Дослідники все ще залишають місце для альтернативних пояснень. Тривалий гамма-спалах також може бути результатом зіткнення компактних об’єктів, відмінних від нейтронних зірок, наприклад, чорних дір або білих карликів. У майбутньому дослідники сподіваються спостерігати довгі спалахи гамма-випромінювання одночасно з гравітаційними хвилями. Це допомогло б їм зробити більш остаточні заяви про походження радіації. Джерело