В 400 квадриллионов раз ярче Солнца – ученые обнаружили самую мощную ультрафиолетовую/оптическую вспышку за всю историю

Ученые из обсерватории Purple Mountain (PMO) Китайской академии наук и Итальянского национального института астрофизики представили новый метод измерения умеренно насыщенных источников ультрафиолетового оптического телескопа на борту спутника Swift (Swift/UVOT). Кроме того, они определили GRB 220101A как самую энергичную ультрафиолетовую/оптическую вспышку, когда-либо обнаруженную.

Исследователи из обсерватории Purple Mountain и Итальянского национального института астрофизики разработали новый способ измерения источников УФ-излучения с помощью спутника Swift/UVOT и определили GRB 220101A как самую яркую ультрафиолетовую/оптическую вспышку, когда-либо наблюдавшуюся. Это открытие предполагает уникальный астрофизический процесс и бросает вызов предшествующим представлениям об ультрафиолетовых/оптических всплесках. (Фото: scitechdaily.com)

Гамма-всплески (GRB) — самые сильные взрывы во Вселенной. Их мгновенное излучение находится в основном в мягком гамма-диапазоне и длится недолго (т. е. от миллисекунд до максимум часов). За мгновенным излучением следует рентгеновское, оптическое и радиопослесвечение, которое длится неделями или даже годами.

Быстрое оптическое излучение GRB 080319B установило всемирный рекорд светимости ультрафиолетового/оптического излучения в 2008 году. Оно было настолько ярким, что наблюдатель в темном месте мог видеть его невооруженным глазом. Излучение оптической вспышки GRB 080319B проследило кривую блеска гамма-излучения и, следовательно, активность центрального двигателя. Но теперь GRB 220101A побил предыдущий рекорд.

В первый день 2022 года спутник Swift обнаружил новый всплеск GRB 220101A. Красное смещение GRB 220101A было измерено на уровне 4,618. При таком высоком красном смещении наблюдаемые оптические фотоны находились в ультрафиолетовом диапазоне и страдали от очень серьезного поглощения. Следовательно, поток собственного излучения был примерно в 100 раз выше наблюдаемого значения. Всего через 79 секунд после вспышки Swift/UVOT выполнил быстрое 150-секундное наблюдение в режиме событий в белом диапазоне.

Затем исследователи провели фотометрический анализ с высоким временным разрешением, который выявил быструю эволюцию потока. В частности, в пиковое время телескоп УВОТ уже был умеренно насыщен.

«Мы предложили метод обработки данных UVOT, основанный на функции рассеяния точки телескопа, и подтвердили, что он действительно обеспечивает надежные измерения потока», — сказал профессор ФАН Ичжун из PMO, соответствующий автор исследования. После соответствующих поправок на расстояние и поглощение абсолютная величина ультрафиолетового/оптического излучения GRB 220101A достигла -39,4, что сделало его единственным источником на сегодняшний день с абсолютной величиной ярче -39.

«Это также первый случай обнаружения чрезвычайно энергичной ультрафиолетовой/оптической вспышки с помощью космического телескопа», — добавил профессор ФАН.

Светимость GRB 220101A примерно в 400 квадриллионов раз превышает светимость Солнца, что побивает 14-летний рекорд GRB 080319B. Это также предполагает новый астрофизический процесс, демонстрирующий разнообразие физического происхождения сверхярких оптико-ультрафиолетовых всплесков.

Ожидается, что китайско-французский спутник «Монитор космических переменных объектов» (SVOM), запуск которого запланирован на начало 2024 года, сможет обнаруживать чрезвычайно энергичные ультрафиолетовые/оптические вспышки на еще более высоких красных смещениях.

Источник