Исследовательская группа под руководством Института физики высоких энергий (ИФВЭ) Китайской академии наук (КАН) сообщает об открытии линии гамма-излучения с энергией до 37 миллионов электрон-вольт в результате чрезвычайно яркого гамма-всплеска, представляющего собой самую высокоэнергетическую спектральную линию, излучаемую небесными объектами во Вселенной.
Кроме того, группа обнаружила, что гамма-линия развивается как степенная функция времени, что дает важные подсказки для раскрытия тайны линии. Исследование было опубликовано в Science China Physics, Mechanics & Astronomy.
Гамма-всплески (ГВ) — самые энергичные взрывные явления во Вселенной, которые могут быть вызваны либо коллапсом ядра массивной звезды, либо столкновением двух компактных звезд, таких как нейтронные звезды и черные дыры.
Это открытие было сделано в ходе изучения так называемого самого яркого гамма-всплеска всех времен, названного GRB 221009A, который относится к первой категории и прибыл на Землю 9 октября 2022 года, его наблюдали многие телескопы по всему миру.
Исследователи из IHEP, Юньнаньской обсерватории CAS, Хэбэйского педагогического университета и Гуйчжоуского педагогического университета сформировали совместную группу и провели комплексный анализ данных наблюдений с двух космических гамма-мониторов GECAM-C и Fermi/GBM.
GECAM-C обеспечил точное измерение спектра полосы низких энергий этого гамма-всплеска, в то время как Fermi/GBM охватил полосу высоких энергий, где проявилась гамма-линия.
В частности, этот всплеск настолько ярок (слишком много гамма-фотонов за короткий промежуток времени), что детектор Fermi/GBM потерял данные во время яркой части всплеска, что сильно затруднило надежный анализ данных.
К счастью, GECAM-C не столкнулся с подобной проблемой благодаря специальной конструкции прибора; поэтому данные GECAM-C использовались для коррекции данных Fermi/GBM.
После очень сложного анализа данных, инструментальных эффектов и моделирования фона исследователям удалось получить надежные спектры этого гамма-всплеска, а также идентифицировать ряд гамма-линий на протяжении всего всплеска, включая удивительную гамма-линию с энергией до 37 миллионов электрон-вольт, обнаруженную во время яркой части всплеска.
Интересно, что они обнаружили, что энергия линии меняется как степенная функция времени, в то время как отношение ширины линии к энергии линии остается почти постоянным. Такие особенности предоставили веские доказательства реальности и происхождения этих гамма- линий от GRB.
Открытия этого исследования проливают новый свет на физику гамма-всплесков и их релятивистских струй.
