Астрономам удалось зафиксировать на ночном небе свет от гамма-всплеска — одного из самых масштабных космических выбросов энергии взрывного характер во Вселенной — произошедшего вскоре после Большого Взрыва.
Яркий свет от масштабного взрыва, произошедшего более чем 12 млрд лет тому назад — вскоре после Большого Взрыва — недавно достиг Земли и был отчетливо виден на ночном небе.
Свет от высокоэнергетического взрыва, известного в астрономических кругах как гамма-всплеск, преодолел порядка 12,1 млрд лет, прежде чем был обнаружен астрономами с помощью телескопа ROTSE-IIIb, принадлежащего Southern Methodist University, который расположен в Далласе.
Гамма-всплески, по мнению учёных, представлены масштабными выбросами энергии звездой, находящейся на завершающем этапе своей эволюции. Физики Southern Methodist University (SMU) сообщают, что их телескоп стал первым на Земле, которому удалось наблюдать этот взрыв и сделать снимок гамма-всплеска. По словам Farley Ferrante, аспиранта Отдела физики Southern Methodist University, который руководит наблюдениями вместе с двумя астрономами из Турции и Гавайев, он рад тому, что стал одним из первых, кто увидел гамма-всплеск с Земли.
Зарегистрированный Gamma-ray Coordinates Network как GRB 140419A, гамма-всплеск был замечен 19 апреля 2014 года в 23:00 по местному времени (15:00 по московскому времени) автоматизированным телескопом обсерватории McDonald, расположенной в горах Девис на западе Техаса. По словам Ferrante, гамма-всплески плохо изучены астрономами, но несмотря на это их относят к категории важных астрономических событий.
Если верить NASA, то гамма-всплески — это мощнейшие взрывы во Вселенной со времён Большого Взрыва, отмечает Ferrante. В результате таких электромагнитных событий всего за 10 секунд выделяется больше энергии, чем нашим Солнцем за 10 млрд лет. Некоторые из гамма-всплесков связаны с сверхновыми звездами и являются «итогом жизни» массивной звезды, считает физик Robert Kehoe из SMU.
Учёные не могли обнаружить свет от гамма-всплесков в оптическом диапазоне до конца 90-х годов ХХ столетия, то есть до тех пор, пока технология телескопа существенно не улучшилась. Среди всех огней в электромагнитном спектре гамма-всплески имеют самые короткие длины волны и видимы только при использовании специальных датчиков.
Гамма-всплески являются результатом краха горячих массивных звезд, размеры которых по меньшей мере в 50 раз превышают размеры Солнца. Взрыв происходит, когда звезды полностью исчерпывают свое «топливо». Внешние слои взрываются, в результате чего вдоль оси вращения образуются два мощных джета, испускающие гамма-излучение. По мере снижения гамма-излучения, взрыв производит послесвечение, видимое в оптическом диапазоне. Этот свет, по словам Kehoe, исчезает довольно быстро. Физики вычисляют расстояние до взрыва, основываясь на специфике движения волны света или красном смещении.
По словам Kehoe, оптический свет виден в любом месте от нескольких секунд до нескольких часов. Иногда оптическим телескопам удается захватить спектры, что позволяет вычислить красное смещение света, которое является косвенным признаком расстояния до Земли.
Данные, полученные в ходе наблюдении за гамма-всплесками позволяют учёным изучать структуру ранней Вселенной.
Ввиду того, что Большой Взрыв, по мнению астрономов, произошёл 13,81 млрд лет тому назад, а GRB 140419A находится в красном смещении 3,96, то гамма-всплеск произошёл примерно 12,1 млрд лет тому назад, то есть примерно через 1,5 млрд лет после «начала» Вселенной, отмечает Ferrante.
Вооружившись изображениями гамма-всплеска, астрономы могут проанализировать данные наблюдений и сделать выводы о структуре ранней Вселенной. По словам Kehoe, на момент взрыва данного гамма-всплеска Вселенная выглядела совершенно не так как сегодня. Она находилась на раннем этапе своего формирования: в ней ещё было недостаточно металлов для того, чтобы сформировать планеты, подобные Земле, объясняет астроном.
Яркость GRB 140419A на момент обнаружения равнялась +12, то есть была в 10 раз меньше того, чтобы свет от гамма-всплеска можно было увидеть в бинокль, и в 200 раз меньше того, что могут видеть органы зрения человека.
Разница в яркости примерно такая же, как между самой яркой звездой и самой тусклой, которые можно увидеть невооружённым глазом на ночном небе в ясную погоду.
Robotic Optical Transient Search Experiment (ROTSE) IIIb — это автоматизированный телескоп. Он является частью сети наземных телескопов, реагирующих на данные спутника NASA «Swift». Когда «Swift» обнаруживает гамма-всплеск, он немедленно передает информацию на Земле о его местоположении. Телескопы по всему миру, такие как ROTSE-IIIb, сразу же реагируют на поступивший сигнал. ROTSE-IIIb удалось идентифицировать GRB 140419A всего через 55 секунд после того, как «Swift» «засёк» гамма-всплеск.
