Группа ученых использовала космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба для наблюдения исключительно яркого гамма-всплеска GRB 230307A и связанной с ним килоновой звезды. Килоновы — взрывы, вызванные слиянием нейтронной звезды либо с черной дырой, либо с другой нейтронной звездой — происходят крайне редко, что затрудняет наблюдение за этими событиями. Высокочувствительные инфракрасные возможности Уэбба помогли ученым определить домашний адрес двух нейтронных звезд, создавших килоновую.
Авторы и права: НАСА, ЕКА, CSA, STScI, Эндрю Леван (IMAPP, Warw)

Другие элементы, такие как йод и торий, которые необходимы для поддержания жизни на Земле, также, вероятно, будут среди материала, выброшенного в результате взрыва, также известного как килоновая звезда.

Доктор Бен Гомпертц, доцент кафедры астрономии Бирмингемского университета и соавтор исследования, объясняет: «Гамма-всплески происходят от мощных струй, движущихся почти со скоростью света — в данном случае вызванных столкновением двух нейтронные звезды . Эти звезды провели несколько миллиардов лет, вращаясь по спирали друг к другу, прежде чем столкнулись, образовав гамма-всплеск , который мы наблюдали в марте этого года».

«Место слияния примерно соответствует длине Млечного Пути (около 120 000 световых лет) за пределами их родной галактики, а это означает, что они, должно быть, были запущены вместе. Сталкивающиеся нейтронные звезды создают условия, необходимые для синтеза очень тяжелых элементов, а радиоактивные свечение этих новых элементов питало килоновую, которую мы обнаружили, когда взрыв затих. Килоновые чрезвычайно редки, и их очень трудно наблюдать и изучать, поэтому это открытие так захватывающе».

GRB 230307A был одним из самых ярких когда-либо наблюдавшихся гамма-всплесков — более чем в миллион раз ярче, чем вся галактика Млечный Путь вместе взятая. Это второй раз, когда отдельные тяжелые элементы были обнаружены с помощью спектроскопических наблюдений после слияния нейтронных звезд, что дает бесценную информацию о том, как формируются эти жизненно важные строительные блоки, необходимые для жизни.

Ведущий автор исследования Эндрю Леван, профессор астрофизики в Университете Радбауд в Нидерландах, сказал: «Прошло чуть более 150 лет с тех пор, как Дмитрий Менделеев записал периодическую таблицу элементов, и теперь мы, наконец, в состоянии начать заполнять эти последние пробелы понимания того, где все было создано, благодаря телескопу Джеймса Уэбба».

GRB 230307A длился 200 секунд, что означает, что он классифицируется как длительный гамма-всплеск. Это необычно, поскольку короткие гамма-всплески, длящиеся менее двух секунд, чаще всего вызываются слияниями нейтронных звезд. Подобные длинные гамма-всплески обычно вызываются взрывной смертью массивной звезды.

Теперь исследователи стремятся узнать больше о том, как работают эти слияния нейтронных звезд и как они приводят в действие эти огромные взрывы, генерирующие элементы.

Доктор Саманта Оутс, соавтор исследования и научный сотрудник Бирмингемского университета (ныне преподаватель в Ланкастерском университете), сказала: «Всего несколько лет назад подобные открытия были бы невозможны, но благодаря космическому телескопу Джеймса Уэбба мы можем наблюдать эти слияния в мельчайших деталях».

Доктор Гомпертц заключает: «До недавнего времени мы не думали, что слияния могут вызывать гамма-всплески продолжительностью более двух секунд. Наша следующая задача — найти больше таких долгоживущих слияний и лучше понять, что ими движет. и создаются ли еще более тяжелые элементы. Это открытие открыло дверь к преобразующему пониманию нашей Вселенной и того, как она работает».