Космический взрыв показал, как рождается его свет ⚡ экспресс
В гамма-всплеске GRB 221009A впервые надёжно зарегистрирована серия эмиссионных линий (узких пиков излучения) с энергией от 37 до 6 МэВ, эволюционирующих со временем. Предложен новый механизм: фотоны, рождённые при аннигиляции электронов и позитронов, проходят через процесс обратной комптонизации — потерю энергии при рассеянии на быстрых частицах, как шарик в замедляющем поле. Модель воспроизвела наблюдаемые изменения центральной энергии, ширины и потока линий и наложила жёсткие ограничения на образование таких линий в космических взрывах. Это открывает путь к пониманию экстремальной физики гамма-всплесков.
В октябре 2022 года самый яркий гамма-всплеск GRB 221009A оставил чёткие световые отпечатки — эмиссионные линии, по которым опознают химические элементы. Их энергия упала с 37 до 6 мегаэлектронвольт (в миллионы раз выше энергии видимого света) — словно бильярдный шар, растрачивающий скорость после каскада ударов. В отличие от звёзд, где свет обычно разгоняется, здесь он стремительно остывал.
Рождение фотонов запускала аннигиляция электронов с позитронами — полный переход материи в излучение, о котором размышлял Поль Дирак. Дальше начинается «бильярд»: каждый фотон многократно сталкивался с электронами и терял порцию энергии. Такое рассеяние, открытое Артуром Комптоном, здесь работает на понижение. Модель точно воспроизвела, как менялись яркость и ширина этих линий.
Этот механизм задаёт правила для подобных сигналов в других космических взрывах — от слияний нейтронных звёзд до коллапсов в сверхновые.
🎯 Гамма-всплеск GRB 221009A был столь ярким, что на несколько секунд его послесвечение можно было заметить даже в любительские телескопы — рекорд для событий такого рода.