Таинственная вспышка рентгеновских лучей была обнаружена рентгеновской обсерваторией Чандра NASA в самом глубоком рентгеновском изображении, когда-либо полученном. Этот источник, вероятно, происходит от какого-то деструктивного события, которое ученые никогда не видели ранее!
Источник рентгеновского излучения расположенный в области неба, известной как глубокое поле Чандра-Юг (CDF-S), обладает замечательными свойствами. До октября 2014 года этот источник не был обнаружен в рентгеновских лучах, но затем он вспыхнул и стал по меньшей мере в 1000 раз ярче на несколько часов. Примерно через день источник исчез полностью из сверхчувствительного поля зрения Чандры.
Тысячи часов данных с космических телескопов Хаббла и Спитцера помогли определить, что это событие вероятно произошло из слабой, небольшой галактики, примерно в 10,7 миллиардов световых лет от Земли. В течение нескольких минут источник рентгеновских лучей производил в тысячу раз больше энергии, чем все звёзды в этой галактике!
“С тех пор, как мы обнаружили этот источник, мы изо всех сил пытались понять его происхождение,” – сказал Франц Бауэр из Папского католического университета Чили в Сантьяго. “Это похоже на головоломку, но у нас нет всех частей”.
Две из трёх основных версий объяснить источник рентгеновского излучения – гамма-всплеск (GRB). GRB являются джетами-выбросами, вызванными или схлопыванием массивной звезды, или слиянием нейтронной звезды с другой нейтронной звездой либо чёрной дырой. Если струя указывает на Землю, то обнаруживается вспышка гамма-излучения. По мере того как струя расширяется, она теряет энергию и производит более слабое, более изотропное излучение на рентгеновских и других длинах волн.
По мнению исследователей, возможное объяснение источника рентгеновского излучения CDF-S – это GRB, который не направлен в сторону Земли, или GRB, который находится за пределами небольшой галактики. Третий вариант заключается в том, что чёрная дыра среднего размера слишком быстро съела белую карликовую звезду!
“Ни одна из этих идей идеально не подходит для имеющихся данных, – сказал соавтор Эзекиль Трейстер, также из Папского католического университета, – но опять же, мы никогда не видели такого рода событий в реальных данных, поэтому мы ничего не понимаем что происходит.”
Таинственный источник рентгеновского излучения не был замечен ни в какое-другое время в течение двух с половиной месяцев времени наблюдения. Чандра наблюдала область CDF-S, которая значительно расширилась за последние 17 лет. Более того, подобных наблюдений ещё нет в наблюдениях Чандры в других частях неба.
Этот источник рентгеновского излучения в CDF-S обладает различными свойствами по сравнению с пока неизвестными переменными рентгеновскими источниками, обнаруженными в эллиптических галактиках NGC 5128 и NGC 4636 Джимми Ирвином и его сотрудниками. В частности, источник в CDF-S, вероятно, связан с разрушением нейтронной звезды, белого карлика или массивной звезды и примерно в 100 000 раз более яркий в рентгеновских лучах и обнаруживалось событие только в течение нескольких часов взрыва.
“Возможно, мы наблюдали совершенно новый тип катастрофического события,” – сказал соавтор Кевин Шавински из ETH Zurich в Швейцарии. “Как бы то ни было, для выяснения того, что мы видим, требуется намного больше наблюдений”.
Если источник рентгеновского излучения был вызван гамма-всплеском, вызванным слиянием нейтронной звезды с чёрной дырой или другой нейтронной звездой, то также были бы видны гравитационные волны. Если бы такое событие произошло гораздо ближе к Земле, то в пределах нескольких сотен миллионов световых лет его можно было бы обнаружить с помощью лазерной интерферометрии гравитационно-волновой обсерватории (LIGO).