Астрономія
Астрономія

Астрономи визначили властивості різних видів гамма-спалахів

Дослідники проаналізували гамма-спалахи з відомими червоними зсувами та встановили властивості гамма-спалахів від кілонових та наднових Ib і Ic. Виявилося, що ці явища можна використовувати у якості стандартних свічок для визначення відстаней у космосі. Стаття про це доступна у журналі Astrophysical Journal.

Як можна використовувати гамма-спалахи?

Гамма-спалахи є найяскравішими та найвибуховішими тимчасовими явищами Всесвіту, а також одними з найвіддаленіших астрофізичних об’єктів, що коли-небудь спостерігалися. Однією з найскладніших цілей сучасної астрофізики є використання гамма-спалахів як стандартних свічок, тобто об’єктів із відомою світністю, які можна застосовувати для вимірювання відстаней у космосі. Чим тьмянішим буде такий об’єкт, тим далі від буде розташовуватися. Але гамма-спалахи спостерігаються на значно більших відстанях, ніж звичайні стандартні свічки типу наднових Ia. Тож для того, щоб використовувати такий метод для гамма-спалахів, необхідно краще розуміти механізми їхніх викидів.

Що відомо про їхні механізми?

Під час гамма-спалахів випромінювання зазвичай знаходиться у діапазоні від жорстких рентгенівських до гамма-променів, а іноді і в оптичних довжинах хвиль. Після спалаху з’являється післясвітіння, тривале багатохвильове випромінювання (в рентгенівському, оптичному, а іноді і радіо-діапазоні). Існує кілька сценаріїв щодо можливого походження гамма-спалахів, наприклад, вибухи надзвичайно масивних зірок або злиття двох компактних об'єктів, таких як нейтронні зірки і чорні діри. Традиційно виділяють довгі та короткі гамма-спалахи, залежно від тривалості початкових викидів. Проте астрономи також пропонують класифікувати гамма-спалахи за їхнім походженням від злиття компактних об'єктів чи від масивних зірок. Таким чином, властивості різних гамма-спалахів сильно відрізняються, і щоб використовувати їх як стандартні свічки, необхідно виділити певні особливості, що лишаються незмінними для різних класів цих явищ.

Яке дослідження провели вчені?

Команда виявила зв'язок між трьома змінними гамма-спалахів: тривалість фази початкового рентгенівського випромінювання, її світність, а також світність пікового початкового гамма-випромінювання. За допомогою цих величин дослідники створили тривимірні графіки, на яких розташували відомі гамма-спалахи, що походять від різних джерел. Це дозволило визначати приналежність цих явищ до конкретного класу.

Виявилося, що гамма-спалахи, створені кілоновими, тобто злиттям компактних об’єктів, а також довгі гамма-спалахи від наднових типу Ib та Ic лежать в одній площині та не залежать від ефектів відбору. Таким чином, цю площину можна використовувати як космологічний інструмент.