Астрономы установили причину самого мощного космического взрыва за все время наблюдений

Космический телескоп Джеймса Уэбба обнаружил причину самого мощного космического взрыва со времен Большого взрыва.

Взрыв, прозванный BOAT, представляет собой гамма-всплеск (GRB). Он был обнаружен телескопами на орбите 9 октября 2022 года и исходил с расстояния 2,4 миллиарда световых лет из созвездия Сагитта.

Теперь команда ученых отследила вероятное происхождение BOAT от гигантской сверхновой.

Однако их исследование ставит новую загадку — сверхновые, такие как та, что произвела BOAT, предположительно являются космическими фабриками по производству тяжелых элементов, таких как платина и золото, но в данном случае исследователи не нашли никаких их следов. Ученые опубликовали свои выводы в журнале Nature Astronomy.

"Когда мы подтвердили, что гамма-всплеск возник в результате коллапса массивной звезды, это дало нам возможность проверить гипотезу о том, как образуются некоторые из самых тяжелых элементов во Вселенной, - говорит ведущий автор исследования Питер Бланчард, астрофизик из Северо-Западного университета. – Но мы не увидели сигнатур этих тяжелых элементов. Поэтому возникло предположение, что чрезвычайно энергетические гамма-всплески, подобные BOAT, не производят эти элементы".

Когда у массивной звезды заканчивается топливо, она коллапсирует, прежде чем взорваться гигантской сверхновой, оставив после себя сверхплотную нейтронную звезду или черную дыру. Именно эти звездные взрывы производят мощные всплески гамма-лучей, которые фиксируют обсерватории.

Первые гамма-всплески были случайно обнаружены военными спутниками США в 1960-х годах. С тех пор они регулярно регистрируются. Но BOAT, по меньшей мере в 10 раз ярче, чем любой другой космический взрыв.

Вспышка была настолько яркой, что астрономам пришлось ждать шесть месяцев, пока она утихнет, прежде чем они смогли использовать космический телескоп Джеймса Уэбба, чтобы посмотреть на нее.

Направив прибор ближнего инфракрасного спектрографа JWST (NIRSpec) на источник взрыва, исследователи обнаружили признаки таких элементов, как кислород и кальций, которые обычно встречаются в сверхновых. Но они не обнаружили никаких элементов тяжелее железа.

И что самое удивительное, несмотря на чрезвычайную яркость гамма-всплеска, сверхновая, от которой он произошел, была довольно средней яркости. По мнению исследователей, возможно, что BOAT приобрела свою необычайную интенсивность из-за того, что вещество взрывающейся звезды направлялось по необычно узкой релятивистской струе — потоку заряженного вещества, скорость которого близка к световой.

Исследователи говорят, что их следующими шагами будет использование JWST для изучения других сверхновых. Сопоставление их разной яркости, химических элементов и характеристик галактик-хозяев, чтобы выяснить, насколько необычной была BOAT и в каких условиях образуются тяжелые элементы Вселенной.