Спустя год после того, как ученые впервые одновременно зафиксировали световые и гравитационные волны, исходящие из одного источника – слияния двух нейтронных звезд, исследователи определили похожее событие - пишет eurekalert.org со ссылкой на Nature Communications.
Недавно описанный объект, названный GRB150101B, был зарегистрирован как гамма-всплеск, локализованный NASA Neil Gehrels Swift Observatory в 2015 году. Последующие наблюдения с помощью рентгеновской обсерватории Chandra NASA, космического телескопа Хаббла (HST) и телескопа Discovery Channel (DCT) свидетельствуют о том, что GRB150101B имеет значительное сходство со слиянием нейтронной звезды, названным GW170817, обнаруженным Обсерваторией гравитационно-волновой лазерной интерферометрии (LIGO) и наблюдаемым несколькими светособирающими телескопами в 2017 году.
Новое исследование предполагает, что эти два отдельных объекта могут быть фактически связаны между собой.
«Это большой шаг, чтобы перейти от одного обнаруженного объекта к двум, - сказала ведущий автор исследования Элеонора Троя, научный сотрудник отдела астрономии в Университете Мэриленда и сотрудник Центра космических полетов Годдара НАСА. - Наше открытие говорит о том, что такие события, как GW170817 и GRB150101B, могут представлять собой целый новый класс извергающихся объектов, которые включаются и выключаются - и могут оказаться, на самом деле, достаточно распространенными».
Троя и ее коллеги подозревают, что оба GRB150101B и GW170817 были порождены одним и тем же типом событий: слиянием двух нейтронных звезд. Эти катастрофические соединения генерировали узкий поток или пучок частиц высокой энергии. В этих пучках образовывался короткий интенсивный гамма-всплеск - мощная вспышка, которая длится всего несколько секунд. GW170817 также создавал рябь в пространстве-времени под названием гравитационные волны. Появилось предположение, что это может быть общей чертой слияния нейтронных звезд.
Очевидное совпадение между GRB150101B и GW170817 поразительно: оба произвели необычно слабый и короткоживущий гамма-всплеск, и оба они были источником яркого синего оптического света и долговременного рентгеновского излучения. Галактики-хозяева также очень похожи, основываясь на наблюдениях телескопов HST и DCT. Обе являются яркими эллиптическими галактиками, звездам в них насчитывается несколько миллиардов лет.
«Мы имеем дело с космическими двойниками, - сказал соавтор исследования Джеффри Райан из Отдела астрономии Университета Мэриленда и сотрудник Объединенного института космических исследований. - Они одинаково выглядят и действуют, происходят из схожих окрестностей, поэтому самым простым объяснением является то, что они принадлежат к одному семейству объектов».
В обоих случаях взрывы являются «внеосевыми»: поток частиц не был направлен на Землю. До сих пор эти события являются единственными двумя «внеосевыми» короткими гамма-всплесками, которые идентифицировали астрономы.
Оптическая эмиссия от GRB150101B в значительной степени находится в синей части спектра, что является важным ключом к тому, что это событие является еще одной килоновой, как видно из GW170817. Килоновая - это световая вспышка радиоактивного света, которая производит большое количество важных элементов, таких как серебро, золото, платина и уран.
Хотя между GRB150101B и GW170817 существует много общих черт, есть и два очень важных отличия. Одно из них - их местоположение: GW170817 находится относительно близко, примерно на 130 миллионов световых лет от Земли, в то время как GRB150101B - на расстоянии около 1,7 миллиарда световых лет.
Второе важное отличие состоит в том, что для GRB150101B не зафиксировано появление гравитационной волны. Без этой информации команда не может вычислить массы двух объектов, которые слились. Возможно, это событие произошло в результате слияния черной дыры и нейтронной звезды, а не двух нейтронных звезд.
«Конечно, это только вопрос времени, когда следующее событие, подобное GW170817, предоставит данные гравитационных волн и электромагнитные изображения. Если следующее такое наблюдение выявит слияние нейтронной звезды и черной дыры, это будет поистине революционным, - сказал автор исследования Александр Кутырев, научный сотрудник по связям с учеными в отделе астрономии Университета Мэриленда и сотрудник Центра космических полетов имени Годдара НАСА. - Наши последние наблюдения дают надежду на то, что нам не придется слишком долго ждать, прежде чем увидеть это событие».
Возможно, некоторые слияния, подобные тем, которые наблюдаются в GW170817 и GRB150101B, были обнаружены ранее, но не были верно идентифицированы с использованием дополнительных наблюдений волн света разных длин. Без такого инструментария очень сложно определить точное местоположение событий, генерирующих гамма-всплески.
В случае с GRB150101B астрономы сначала подумали, что событие может совпадать с источником рентгеновского излучения, обнаруженного в центре галактики. Наиболее вероятным объяснением такого источника была бы сверхмассивная черная дыра, поглощающая газ и пыль. Однако последующие наблюдения при участии Chandra удаляли событие все дальше от центра галактики-хозяина.
По мнению исследователей, даже если бы LIGO действовал в начале 2015 года, он, скорее всего, не обнаружил гравитационные волны от GRB150101B из-за большего расстояния от Земли. Каждое новое событие, наблюдаемое как с помощью LIGO, так и с использованием нескольких светособирающих телескопов, будет добавлять важные недостающие детали в эту сложную головоломку.
«Каждое новое наблюдение помогает нам лучше понять, как
идентифицировать килоновые, используя спектральные отпечатки:
серебро создает синий цвет, тогда как золото и платина добавляют
оттенок красного, например, - добавила Троя. - Мы смогли
идентифицировать эту килоновую без данных гравитационной волны,
поэтому, возможно, в будущем мы сможем определять такие события
даже без прямого наблюдения за гамма-всплеском».
[Фото: eurekalert.org]
