Новая астрофизическая модель раскрывает тайны мощных гамма-всплесков

Астрофизики из Flatiron Institute совершили прорыв в понимании происхождения гамма-всплесков (GRB), одних из самых энергичных и загадочных световых шоу во Вселенной. Используя современные компьютерные симуляции и теоретические расчеты, исследователи разработали единую модель, подтверждающую возникновение длительных GRB в результате космических слияний, которые приводят к образованию черной дыры, окруженной гигантским диском из родного материала.

Предыдущие теории предполагали, что черные дыры, генерирующие длинные GRB, образуются в результате коллапса массивных звезд. Однако новая модель показывает, что эти черные дыры могут образовываться и при слиянии двух плотных объектов, таких как пара нейтронных звезд или черная дыра и нейтронная звезда. Это открытие объясняет недавние наблюдения длинных GRB, которые не могли быть связаны с коллапсирующими звездами.

Ведущий автор работы Оре Готлиб, научный сотрудник Центра вычислительной астрофизики (CCA) Института Flatiron, говорит: "Наши выводы, связывающие наблюдения с физикой, лежат в основе многих неразрешенных загадок в области гамма-всплесков. Впервые мы можем взглянуть на наблюдения GRB и узнать, что происходило до образования черной дыры".

Гамма-всплески - одни из самых ярких и бурных явлений в космосе. Они восхищают астрономов с момента их открытия в 1967 году, но точные механизмы их возникновения до сих пор остаются неясными. Астрономы выделили две разные популяции GRB: те, что длятся менее секунды, и те, что длятся 10 секунд и более. Известно, что короткие GRB возникают из струй, запускаемых после слияния двух компактных объектов, в то время как длинные GRB, как считалось, происходят во время коллапса массивных вращающихся звезд. Однако недавние наблюдения необычных длинных GRB поставили под сомнение это объяснение.

Новая модель обеспечивает основу, которая связывает физику слияний массивных объектов, таких как черные дыры и нейтронные звезды, с наблюдениями долгоживущих GRB. Она предлагает комплексное понимание процессов, приводящих к образованию черных дыр и последующей генерации этих мощных всплесков гамма-излучения.

Это открытие имеет значительные последствия для нашего понимания Вселенной и ее самых энергичных явлений. Проливая свет на происхождение GRB, ученые смогут получить ценные сведения о природе черных дыр, нейтронных звезд и механизмах, вызывающих эти взрывные явления.