Астрономы обнаружили два источника излучения в джетах гамма-всплесков

Иллюстрация джета гамма-всплеска. Яркое тепловое излучение исходит из глубины джета (около 10¹¹ см), в то время как нетепловое излучение возникает дальше (около 10¹³ см). Поскольку мы наблюдаем джет близко к его краю, обе компоненты показывают сильную поляризацию. Автор: Рушикеш Сонаване, Варша Бисвас и Шабнам Ийяни, IISER Тируванантапурам

Международная группа исследователей изучила гамма-всплеск GRB 180427A, зафиксированный 27 апреля 2018 года, и обнаружила доказательства существования двух различных источников излучения в релятивистских джетах. Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal.

Наблюдения с помощью космического телескопа Fermi и индийского AstroSat-CZTI показали, что всплеск состоял из двух импульсов с разными характеристиками. Первый импульс содержал сильную тепловую (чернотельную) компоненту, соответствующую фотонам, выходящим из фотосферы джета. Второй импульс был преобладающим нетепловым излучением, характерным для радиации из внешних областей джета.

Кривая блеска GRB 180427A (100–600 кэВ). Первый, тепловой импульс показывает поляризацию ~30%, а второй, нетепловой импульс — ~50%. Угол поляризации смещается на ~60° между двумя импульсами. Автор: The Astrophysical Journal (2025)

Анализ поляризации выявил, что первый импульс имеет умеренную поляризацию (25–40%), что соответствует тепловому излучению фотосферы. Второй импульс демонстрирует более сильную поляризацию (30–60%), указывающую на нетепловые процессы. Важно, что направление поляризации сместилось примерно на 60° между импульсами.

Эти наблюдения свидетельствуют о том, что мы видим джет не вдоль его оси, а под значительным углом к ней. Значительный тепловой вклад (20–60% от общего спектра) указывает на то, что в джете преобладают барионы, а не крупномасштабные магнитные поля.

Комбинирование спектрального и поляризационного анализа позволило заглянуть внутрь джета и обнаружить, что гамма-излучение исходит как минимум из двух отдельных областей. Дальнейшие исследования с помощью новых поляриметров помогут астрономам детальнее картографировать джеты гамма-всплесков.