Міжнародна група астрономів виявила нову кілонову зірку, пов'язану із сусіднім гамма-сплеском (GRB), відомим як GRB 211211A. Відкриття, про яке повідомляється в статті, опублікованій на arXiv.org, може поліпшити наше розуміння походження і природи все ще загадкових гамма-сплесків.
Кілонові (також відомі як наднові з r-процесом) - це короткочасні явища, що відбуваються при злитті двох компактних об'єктів, таких як дві нейтронні зірки або нейтронної зірки і чорної діри.
Передбачається, що вони випускають короткі гамма-сплески і сильне електромагнітне випромінювання через радіоактивний розпад важких ядер r-процесу. На сьогоднішній день кілонові є єдиним спостережуваним джерелом нуклеосинтезу r-процесу у Всесвіті і можуть бути відповідальні за створення більшості елементів важче заліза.
Сплеск GRB 211211A був ідентифікований 21 грудня 2021 року телескопом Burst Alert Telescope (BAT) на відстані близько 1,14 мільярда світлових років. Він тривав приблизно 51,37 секунди, а його спектральна картина виявилася близькою до середнього значення для популяції довгого RGB. Крива блиску цього сплеску складається з декількох імпульсів, що перекриваються, які демонструють невелику спектральну еволюцію.
Група дослідників провела багатохвильову кампанію зі спостереження за GRB 211211A, щоб пролити більше світла на його природу. Для цієї мети вони використовували такі інструменти, як Nordic Optical Telescope (NOT), обсерваторію Калар-Альто і Дуже велика антенна решітка Карла Янського (VLA).
Оптичне зображення цього гамма-сплеску показало некаталогізоване джерело, що швидко зникає протягом перших трьох днів після спалаху.
Подальші спостереження в K-діапазоні за допомогою телескопа Gemini-North виявили джерело зі світністю K-діапазону 22,4 мкг, що вказує на сильне перевищення інфрачервоного випромінювання порівняно з оптичною кривою післясвічення. Згодом візуалізація за допомогою NOT, проведена через 17 днів після вибуху, виявила пов'язану з нею наднову (SN).
Результати показують, що ця наднова дійсно є кілоновою. Дослідники виявили, що в результаті передбачуваного злиття було викинуто близько 0,04 сонячної маси матеріалу, багатого r-процесом. Це узгоджується зі злиттям двох нейтронних зірок з масами, близькими до 1,4 маси Сонця.
"Якщо ми припустимо, що подвійна система-прабатьок складається з двох нейтронних зірок, і скористаємося передбаченнями моделювання злиття для обмеження відносних мас і швидкостей компонентів, ми отримаємо гарну відповідність з подвійною системою масою 1,4 + 1,3 сонячної маси, виробляє 0,02 сонячної маси викидів, хоча для відповідності світності в перший день може знадобитися додатковий нагрів струменем гамма-сплеску протягом хвилинної шкали часу спалаху ", - пояснили астрономи.
За словами авторів статті, виявлення ними кілонової після довгого гамма-сплеску означає, що поточні швидкості злиття нейтронних зірок, розраховані за короткими гамма-сплесками, можуть недооцінювати справжню популяцію.
Вони припускають, що злиття, пов'язані з тривалими гамма-сплесками, можуть вносити значний внесок як у швидкість злиття компактних об'єктів, так і у збагачення r-процесу.
J. C. Rastinejad et al, A Kilonova Following a Long-Duration Gamma-Ray Burst at 350 Mpc. arXiv:2204.10864v1 [astro-ph.HE], arxiv.org/abs/2204.10864
