Астрономы нашли самый далекий оптический след гамма-всплеска
Астрономы зарегистрировали самый далекий оптический сигнал, оставшийся после короткого гамма-всплеска SGRB181123B, который шел до Земли 10 миллиардов лет, сообщается в статье, принятой к публикации в Astrophysical Journal Letters и доступной на сайте arXiv.org. Открытие исследователей подтверждает гипотезу о том, что в ранней Вселенной звезды формировались очень быстро, и слияния нейтронных звезд, которые считаются «прародителями» быстрых гамма-всплесков, происходили довольно часто.
Гамма-всплески — одни из самых высокоэнергетических процессов во Вселенной. Они могут быть короткими (до двух секунд), длинными и сверхдлинными (от 10 тысяч секунд). Считается, что короткие гамма-всплески происходят в результате быстрого поглощения компактных объектов черными дырами и слияния нейтронных звезд. Сегодня благодаря детекторам гравитационных волн астрономы все чаще регистрируют последние события, но им редко удается поймать сигналы от слияний нейтронных звезд в ранней Вселенной (красное смещение z > 1).
Астроном Керри Патерсон (Kerry Paterson) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики вместе с коллегами сообщила об открытии отпического свечения, оставшегося после вспышки при слиянии нейтронных звезд. Гамма-всплеск был впервые зарегистрирован в августе 2018 года обсерваторией Gehrels Swift Observatory, после чего ученые наблюдали за событием с помощью телескопа Gemini North. Для последующих исследований астрономы использовали телескопы Gemini South, MMT и обсерваторию Кека.
Ученым удалось также выяснить, в какой галактике случилась вспышка и определить ее красное смещение. SGRB181123B оказался вторым по дальности гамма-всплеском из известных сегодня и первым среди тех, чье послесвечение удалось «поймать» (z = 1,754). Событие произошло спустя 3,8 миллиарда лет после Большого взрыва, а яркость оптическогой вспышки достигла 25,1 звездной величины.
Поскольку SGRB181123B случилась, когда возраст Вселенной составлял лишь около 30 процентов от нынешнего, она предоставляет редкую возможность изучить слияние нейтронных звезд, которые образуются на финальных стадиях жизни светил, в относительно ранний период космической истории. Исследователи предполагают, когда возник гамма-всплеск, пространство было наполнено активно формирующимися звездами и галактиками, и массивные двойные звезды, судя по всему, довольно быстро проходили все этапы эволюции.
Высокоэнергетические гамма-всплески часто используют для проверки законов физики. Так, недавно ученые благодаря анализу излучения гамма-всплеска получили нижние ограничения на величину энергии, при которой может нарушаться лоренц-инвариантность, а также предложили модификацию модели свечения гамма-всплесков, которая подразумевает, что вещество в джете движется выше локальной скорости света в веществе, но не превышает скорость света в вакууме.
Кристина Уласович
В теории их быть не должно
Астрономы обнаружили сразу две крупные экзопланеты у очень маломассивного красного карлика. Такое открытие не вписывается в стандартные теории формирования планет, которые предсказывают отсутствие таких экзогигантов. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org. Считается, что маломассивные звезды очень редко формируют вокруг себя крупные планеты, а в случае очень легких красных карликов, с массами менее 0,2-0,4 массы Солнца, процесс образования гиганта в протопланетном диске, согласно стандартной модели аккреции вещества на твердое ядро, идти не должен. Однако на сегодняшний день уже известна малочисленная, но существующая в реальности популяция экзогигантов вокруг звезд с малой массой, которая начала формироваться 25 лет назад, когда была открыта экзопланета GJ 876b. Поиск таких тел важен для уточнения теоретических моделей и обоснования исключений из них. Группа астрономов во главе с Хосе-Мануэлем Альменарой (Jose-Manuel Almenara) из Университета Гренобль-Альпы сообщила об открытии сразу двух крупных экзопланет на орбитах вокруг маломассивной звезды. Речь идет о красном карлике TOI 4860, наблюдения за которым велись при помощи транзитного метода космическим телескопом TESS и наземным телескопом ExTrA, а также метода радиальных скоростей при помощи спектрографов SPIRou и ESPRESSO, установленных на наземных телескопах. TOI 4860 относится к спектральному классу M3.5V, обладает массой 0,34 массы Солнца и радиусом 0,354 радиуса Солнца и находится на удалении 262,2 светового года от Солнца. Звезда характеризуется повышенной металличностью, демонстрирует низкий уровень активности, а ее возраст оценивается примерно в четыре миллиарда лет. Существование TOI-4860b было подтверждено, эта транзитная экзопланета обладает массой 0,273 массы Юпитера и радиусом 0,766 радиуса Юпитера, и, скорее всего, похожа на Сатурн. Она находится на близкой к круговой орбите с периодом 1,52 дня и средним расстоянием до звезды в 0,0181 астрономической единицы, а ее эффективная температура составляет 694 кельвина. Судя по близости к звезде, форма планеты должна искажаться приливными силами, а орбита будет уменьшаться со временем. Экзогигант представляется интересной целью для дальнейших наблюдений, в том числе спектроскопических исследований атмосферы. TOI-4860с пока что остается кандидатом в экзопланету. Ее орбита характеризуется вытянутостью (эксцентриситет 0,657), длиной большой полуоси 0,776 астрономической единицы и периодом 426,9 дня, при этом сама экзопланета не транзитная и обладает минимальной массой 1,66 массы Юпитера. Ранее мы рассказывали о том, как ученые нашли аномально долгопериодического экзогиганта у близкой к Солнцу звезды.
