Гамма-спалах

Гамма-спалах
Гамма-спалах
	Гамма-спалах у Вікісховищі

Га́мма-спа́лах^[1] — масштабний космічний викид енергії вибухового характеру.

Загальний опис

Гамма-спалахи спостерігаються у віддалених галактиках у діапазоні гамма-випромінювання — найжорсткішій частині електромагнітного спектра. Це найяскравіші електромагнітні події, що відбуваються у Всесвіті. Гамма-спалах може тривати від мілісекунд до години й більше. Тривалість типового спалаху становить кілька секунд. Початковий спалах часто супроводжується тривалим післясвітінням на довших хвилях (рентгенівське випромінювання, УФ, оптика, ІЧ і радіо).

Більшість спостережуваних гамма-спалахів, імовірно, є порівняно вузьким променем потужного випромінювання, що випромінюється під час спалахів наднових: швидке обертання; колапс масивної зорі в чорну діру. Підклас гамма-спалахів — «короткі» спалахи — мабуть, походить від інших процесів, можливо, злиття подвійних нейтронних зір.

Джерела гамма-спалахів розташовані на відстанях у мільярди св. р. від Землі, що означає їхню надзвичайну потужність і рідкісність. За кілька секунд спалаху вивільняється стільки ж енергії, скільки Сонце випромінить за 10 млрд років. За мільйон років в одній галактиці виявляються лише кілька гамма-спалахів. Усі спостережувані гамма-спалахи відбуваються поза межами Чумацького Шляху, крім явищ спорідненого класу, м'яких повторюваних гамма-сплесків, що асоціюються з магнетарами Чумацького шляху. Є припущення, що гамма-спалах, який стався б у нашій Галактиці, призвів би до масового вимирання всього живого на Землі.^{[джерело?]}

Історія досліджень

Гамма-спалах вперше випадково зареєстрували 2 липня 1967 року американські військові супутники «Vela».

Дослідники намагалися з'ясувати природу цих вибухів протягом тривалого часу. Спостереження показали, що гамма-спалахи бувають двох типів — короткотривалі (менше ніж кілька секунд) і довготривалі. Висунуто припущення, що їх спричиняють різні види космічних подій.

2003 року астрономи за допомогою телескопів ESO поєднали тривалі гамма-спалахи з прикінцевими вибухами масивних зір, відомих як гіпернові. Спостерігаючи за явищем протягом місяця після моменту вибуху, вони показали, що це світіння мало властивості, подібні до властивостей світіння наднових, коли масивна зоря вибухає наприкінці свого існування^[2].

2005 року телескопи ESO вперше виявили видиме світло, що слідувало за короткотривалим вибухом. Відстежуючи це світло протягом трьох тижнів, астрономи довели, що короткотривалі спалахи, на відміну від довготривалих, не можуть бути зумовлені гіперновими. Натомість уважається, що вони зумовлені різким злиттям нейтронних зір або чорних дір^[3].

Станом на 2022 рік було зареєстровано понад 12 000 гамма-спалахів^[4].

22 червня 2024 року Китай і Франція спільно запустили в космос супутник SVOM (Space Variable Objects Monitor), призначений для пошуку гамма-спалахів^[5].

GRB 090423

23 квітня 2009 року о 7:55:19 UTC орбітальна обсерваторія Swift зареєструвала післясвітіння гамма-спалаху GRB 090423, найдальшого з коли-небудь виявлених. Виміряний червоний зсув у 8,2 означає, що світло від цього дуже віддаленого астрономічного джерела йшло до нас більше ніж 13 мільярдів років. Тоді Всесвіту було менше ніж 600 мільйонів років, або менше ніж п'ять відсотків нинішнього його віку. Під час спалаху протягом декількох секунд було вивільнено в 300 разів більше енергії, ніж наше Сонце випромінюватиме за весь час свого існування, тобто більше ніж за 10 мільярдів років. Тому гамма-спалахи є найпотужнішими вибухами у Всесвіті від моменту Великого вибуху^[6].

GRB 221009A

9 жовтня 2022 року зареєстровано гамма-спалах, який засліпив космічні гамма-прилади, тому астрономи не змогли одразу зафіксувати силу його яскравості. Однак протягом наступних кількох місяців учені отримали дані з інших інструментів й повторно виміряли його яскравість. Виявилося, що гамма-спалах був у 70 разів яскравіший за будь-яку раніше зареєстровану подібну подію. Дослідники перевірили ймовірність того, що подібна подія повториться, і вирахували, що вона відбувається лише раз на 10 000 років. Камера телескопа Габбла показала інфрачервоне післясвітіння GRB 221009A. «GRB 221009A ймовірно, був найяскравішим спалахом рентгенівського й гамма-випромінювання від часів виникнення людської цивілізації», — заявив Ерік Бернс, доцент кафедри фізики й астрономії в Університеті штату Університеті штату Луїзіана в Батон-Ружі^[4]^[7]^[8].

Учені з Центру дослідження космічної плазми й аерономіки (CSPAR) Університету Алабами (США), встановили, що гамма-сплеск GRB 221009A стався приблизно за 2,4 млрд св. р. від Землі. Станом на липень 2023 року цей сплеск продовжує вважатися найяскравішим з тих, що коли-небудь спостерігалися^[9]^[10].

GRB 250314A

14 березня 2025 року супутник SVOM зафіксував надзвичайно рідкісний гамма-спалах, що тривав лише 10 с і прийшов до Землі з відстані близько 13 млрд св. р. Подія отримала назву GRB 25 0314A і, за оцінками дослідників, сталася приблизно через 730 млн років після Великого вибуху. Через декілька місяців відкриття підтвердив телескоп Джеймса Вебба, який зміг спостерігати післясвітіння вибуху. Це дозволило встановити, що джерелом спалаху був колапс масивної зорі-прародителя наднової^[11].