Астрономы поймали длинный гамма-всплеск от взрыва далекой сверхновой

Астрономы смогли достоверно обнаружить новую пару сверхновая—гамма-всплеск в далекой галактике. Подобные открытия позволяют понять связь между этими катаклизмами и более детально разобраться в механизмах генерации гамма-всплесков. Препринт работы опубликован на arXiv.org.

Первое убедительное доказательство того, что существует связь между длинными гамма-всплесками, рентгеновскими вспышками и взрывами сверхновых или гиперновых, появилось в 2003 году, в ходе наблюдений оптического транзиента GRB 030329. В дальнейшем было зарегистрировано несколько подобных событий при значениях красного смещения z < 1. Тем не менее, данные наблюдений показывают, что не всегда подобные события имеют связь, поэтому поиск и детальное изучение источников гамма-всплесков, связанных с недавними вспышками сверхновых, могут помочь разобраться в природе этих всплесков и механизмах их генерации.

Группа астрономов во главе с Андреа Меландри (Andrea Melandri) сообщила об установлении четкой связи между длинным гамма-всплеском GRB 171010A, зарегистрированным в октябре 2017 года при z = 0,33, и сверхновой SN 2017htp, обнаруженной в ноябре 2017 года при аналогичном значении красного смещения в той же области неба. В наблюдениях за источником гамма-всплеска и сверхновой, которые велись четыре месяца с момента регистрации этих событий, участвовал ряд наземных телескопов, таких как 3,6-метровый телескоп NTT (New Technology Telescope), комплекс телескопов VLT (Very Large Telescope) и 8,4-метровый телескоп LBT (Large Binocular Telescope), а также космические обсерватории Swift и «Ферми». 

Данные наблюдений помогли определить тип сверхновой как Ib/c, который связан с гравитационным коллапсом ядра массивной звезды, потерявшей свои внешние газовые оболочки. Если учесть, что за физический механизм, создающий излучение сверхновой, ответственен радиоактивный распад никеля и кобальта, то можно дать оценки образовавшихся тяжелых элементов (никеля) и общей массы выброшенного вещества, которые для SN 2017htp составляют 0,33 и 4,1 массы Солнца, соответственно, что похоже на данные, полученные для других подобных катаклизмов.

Астрономам удалось также определить, что галактика, в которой находится сверхновая, имеет диаметр менее половины диаметра Млечного пути и аналогичную видимую абсолютную величину, а ее спектральные свойства типичны для подобных объектов. Предполагается, что сама сверхновая вспыхнула в области звездообразования, скорость рождения звезд в которой оценивается примерно в 0,2 солнечной массы в год, а показатель металличности (12 + log (O/H)) составляет 8,15, что также согласуются с данными, полученными для других вспышек сверхновых, сопровождавшихся гамма-всплесками. Таким образом, получается, что источники длинных гамма-всплесков чаще всего регистрируются в средах с низким уровнем металличности, даже если вся галактика характеризуется высоким содержанием элементов, тяжелее водорода и гелия.

Ранее мы рассказывали о том, как телескоп «Субару» открыл более 1800 кандидатов в сверхновые, как «Хаббл» впервые «поймал» выжившего компаньона сверхновой и почему взрывы сверхновых оказались основными поставщиками пыли в молодых галактиках.

Александр Войтюк