Произошедшему взрыву дали кодовое имя GRB 090423, что означает вспышка космического гамма-излучения (gamma-ray burst — GRB), зафиксированная 23 апреля 2009 года.

Позже выяснилось, что погибшей звезде было всего около миллиона лет от роду и она была примерно в 30 раз больше Солнца.

Первым зарегистрировал 10-секундную вспышку средней яркости орбитальный спутник Swift. Произошло это в 7:55 утра по Гринвичу. Он быстро развернул свои ультрафиолетовые/оптические и рентгеновские телескопы в её сторону. В результате ему удалось отснять рентгеновское послесвечение (при этом в оптическом диапазоне было пусто).



Дальнейшее угасающее инфракрасное послесвечение GRB 090423 показано тут в условных цветах (иллюстрация Gemini Observatory/NSF/AURA/D Fox/A Cucchiara/Penn State U/E Berger/Harvard U).

Обычно такие вспышки первыми фиксируют именно космические телескопы. За коротким и ярким высокоэнергетическим выбросом следует послесвечение в оптическом и инфракрасном диапазоне. Оно быстро затухает, поэтому для качественного анализа его необходимо "поймать" в течение последующих нескольких часов.

"Вспышка чаще всего является свидетельством смерти массивной звезды и, возможно, рождения чёрной дыры. Эта рассказала об одном из первых таких событий во Вселенной", — говорит Дерек Фокс (Derek Fox) из университета Пенсильвании.

Вспышки космического гамма-излучения — это наиболее яркие взрывы во Вселенной. Большинство из них происходит, когда у звезды заканчиваются запасы топлива в ядре. Постепенно ядро всё больше сжимается, и образуется либо нейтронная звезда, либо чёрная дыра (в зависимости от массы объекта).

В ходе этого процесса газы с поверхности звезды "выстреливают" в окружающее пространство (почему это происходит, астрономы пока объяснить не могут). В результате те газы, что окружают звезду, резко нагреваются и излучают почти во всём диапазоне длин волн.



Послесвечение даёт много информации как о самой звезде, так и об её окружении.

То, что в данном случае телескоп не обнаружил видимый свет, сразу натолкнуло учёных на мысль о том, что взрыв произошёл очень далеко. Ведь при прохождении определённого расстояния по Вселенной длина волны света сдвигается в сторону инфракрасного участка, соответственно, ультрафиолетовое излучение должно становиться видимым.

Но во времена ранней Вселенной ультрафиолет поглощался водородом (так как его тогда было значительно больше).

"Если бы мы тогда могли посмотреть достаточно далеко, то не увидели бы приходящего видимого света", — поясняет один из исследователей Эдо Бергер (Edo Berger) из Гарварда.

Вероятно, по этой причине учёные и не поймали видимую составляющую.

Спустя три часа после появления вспышки Найал Тэнвер (Nial Tanvir) и его коллеги из университета Лестера (University of Leicester) доложили, что зарегистрировали инфракрасное послесвечение с помощью британского телескопа UKIRT (United Kingdom Infrared Telescope), расположенного на Гавайских островах.

В то же время команда Фокса запечатлела инфракрасные снимки послесвечения с помощью телескопа Gemini North.

Эта группа учёных быстро определила, что приходит длинноволновой свет и при этом отсутствует излучение короче одного микрометра. Это могло означать только одно: объект удалён более чем на 13 миллиардов световых лет от Земли!

Узнав о такой нестандартной находке, к GRB 090423 развернулись телескопы всего мира.



В таком виде гамма-вспышку зафиксировали приборы Национального телескопа Галилео (иллюстрация Telescopio Nazionale Galileo).

В скором времени группа астрофизиков, работающих с Национальным телескопом Галилео (Telescopio Nazionale Galileo), установила, что величина так называемого красного смещения этой вспышки составляет 8,2.

Чуть позже эту цифру подтвердили специалисты, работающие в чилийской обсерватории Very Large Telescope.

Данный параметр означает, что смерть звезды произошла в 13 миллиардах 35 миллионах световых лет от нашей планеты.

"Swift был создан специально для таких исследований. Невероятное расстояние, на котором произошла вспышка, превысило все наши ожидания. Она позволила нам наблюдать событие из действительно далёкого прошлого", — говорит в пресс-релизе NASA астрофизик Нейл Герелс (Neil Gehrels).



Отметим, что ранее рекордсменом считалась вспышка, произошедшая в сентябре 2008 года: её красный сдвиг составил 6,7, то есть она была ближе к нам на 190 миллионов световых лет.

Астрономы докладывали и о других случаях, когда якобы было зафиксировано красное смещение величиной 9 и даже 10 единиц. Однако ни один из тех случаев не был подтверждён.

Эта вспышка принадлежит эре реионизации (reionization), которая продолжалась примерно в течение первого миллиарда лет после Большого взрыва (точных данных у астрономов пока нет). Тогда Вселенная была заполнена нейтральными атомами водорода, которые сжигала радиация, исходившая от первых звёзд и галактик, а также, вероятно, от аннигилирующих частиц тёмной материи.



Распределение красного смещения наблюдаемых ранее гамма-вспышек. Хорошо видно, как на их фоне выделяется последнее событие (иллюстрация Edo Berger/Harvard/CfA).

"Благодаря таким событиям, как GRB 090423, астрономы получают возможность изучить раннюю жизнь Вселенной, понять, как она стала такой, какой мы наблюдаем её сейчас", — говорит Джошуа Блум (Joshua Bloom) из Беркли.

Если учёные зарегистрируют другие дальние (ранние) гамма-вспышки, они смогут по их спектру определить, как быстро Вселенная стала "прозрачной" и в ходе какого процесса это произошло.

Однако практика показывает, что на это не стоит слишком уж рассчитывать, ведь, по данным аппарата Swift, только 3 из 120 обнаруженных им вспышек принадлежали раннему этапу развития Вселенной (их красное смещение превышало отметку в 5 единиц).

Отчасти это обусловлено тем, что в те времена образовывалось не так уж и много звёзд (а значит, и их коллапс происходил куда реже, чем сейчас). Кроме того, астрономы не так давно обзавелись действительно мощным наземным оборудованием, способным регистрировать короткие и слабые послесвечения дальних гамма-вспышек. И это тоже накладывает ограничения на общий результат.

Возможно, такие события, как GRB 090423, подтолкнут учёных всего мира к созданию ещё более эффективных инструментов для наблюдения. Ну а более мощные телескопы будущего, обнаруживая гамма-вспышки, смогут исследовать слабосветящиеся дальние галактики. Одним из них, скорее всего, станет телескоп Джеймса Вебба (James Webb Space Telescope), который планируют запустить в космос в 2013 году.

www.membrana.ru