Самый яркий гамма-всплеск раскрывает секреты формирования космических джетов

LST-1 — прототип большого телескопа в обсерватории CTAO-North на Ла-Пальме, Испания. Автор: Томохиро Инада

Международная коллаборация CTAO LST представила удивительные результаты наблюдений за гамма-всплеском GRB 221009A — самым ярким из когда-либо зарегистрированных. Исследование опубликовано в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Учёные провели детальные наблюдения в 2022 году с помощью прототипа большого телескопа LST-1, расположенного в обсерватории Роке-де-лос-Мучачос на острове Ла-Пальма (Испания). Данные выявили аномалию в потоке гамма-излучения, что позволило получить новые данные о природе этих загадочных космических явлений.

Результаты подтверждают теоретические модели, согласно которым гамма-всплески создают многослойные джеты — струи плазмы, где происходит ускорение частиц.

Гамма-всплески (GRB) — одни из самых мощных явлений во Вселенной. За несколько секунд они выделяют столько же энергии, сколько Солнце за всю свою жизнь. Их разделяют на короткие (возникают при столкновении нейтронных звёзд) и длинные (связаны со сверхъяркими сверхновыми).

9 октября 2022 года спутники NASA Fermi и Swift зафиксировали необычайно яркий длинный гамма-всплеск GRB 221009A, прозванный «BOAT» («Ярчайший за всю историю»). Его интенсивность была настолько высока, что перегрузила детекторы многих инструментов.

Телескоп LST-1 начал наблюдения через 1,33 дня после вспышки и продолжал их более 20 суток. Хотя аномалия в гамма-излучении не достигла порога официального обнаружения, учёные смогли установить строгие ограничения на поток высокоэнергетических гамма-лучей.

Данные LST-1 подтверждают, что GRB 221009A, вероятно, порождён сложным структурированным джетом: узким сверхбыстрым ядром, окружённым более широким и медленным слоем. Это опровергает упрощённую модель «котелка», использовавшуюся ранее.

Интересно, что наблюдения велись даже в условиях яркого лунного света, что обычно мешает работе черенковских телескопов. Технические решения, разработанные коллаборацией LST, позволили LST-1 первым зафиксировать источник в диапазоне сверхвысоких энергий.

Эти результаты демонстрируют потенциал телескопов нового поколения CTAO для изучения высокоэнергетических процессов во Вселенной. В ближайшие годы в Чили начнётся строительство южного массива CTAO, что ещё больше расширит возможности исследований.

Дополнительная информация: K. Abe et al, GRB 221009A: Observations with LST-1 of CTAO and Implications for Structured Jets in Long Gamma-Ray Bursts, The Astrophysical Journal Letters (2025). DOI: 10.3847/2041-8213/ade4cf