Research

В космічних гамма-спалахи астрофізики розгледіли «зворотний хід часу»

Спалахи гамма-випромінювання являють собою саміяскраві і найпотужніші вибухи у Всесвіті. Вченим багато чого не відомо про їхню природу, проте група дослідників з Університету Чарльстона (США), яка вивчила дані кількох подібних подій стверджує, що в них містяться аномалії, які можуть трактуватися як зворотна течія часу. За словами вчених, їх спостереження не дозволяють стверджувати це з повною вірогідністю, проте відзначаються явища не описує ні одна теоретична модель, йдеться в статті журналу Astrophysical Journal.

Вперше гамма-випромінювання виявили в 1968 роціамериканські супутники, що призначалися для реєстрації радянських ядерних випробувань. Вчені не можуть точно сказати, що саме є їх причиною, але тривалість спостережуваних сьогодні гамма-сплесків може становити від декількох мілісекунд до декількох годин.

Завдяки відкриттю гравітаційних хвиль, створенихзіткнулися нейтронними зірками, ми змогли дізнатися хоча б один з їх ймовірних джерел. Проте астрофізики стверджують, що цих джерел має бути набагато більше. Відповідно до припущень, гамма-сплески можуть бути відлунням як мінімум декількох космічних катаклізмів: перетворення дуже масивних зірок в компактні нейтронні зірки, або кваркові зірки (гіпотетичні об'єкти, жодного разу не виявлені), або ж в чорні діри, попутно народжують наднові і гіпернової.

Складність у вивченні гамма-сплесків полягаєв тому, що визначити ми їх можемо лише тоді, коли їх промені рухаються безпосередньо в нашу сторону. При цьому найчастіше викиди гамма-випромінювання (на щастя) відбуваються в кілька мільярдів світлових років від нас, тому передбачити їх появу ми не в змозі. А ще спостереження за ними вимагає використання дуже чутливого обладнання, часто оптичного толку, тому не виключається проблема наявності шуму, що міститься в сигналі цих спалахів. І все ж це не означає, що самі по собі спалаху складно виявити. Якраз навпаки. Така подія дуже складно не помітити. Наприклад, одна тільки орбітальна обсерваторія SWIFT аерокосмічного агентства NASA за період з 2004-го по 2015-й рік виявила близько 1000 сплесків гамма-випромінювання в різних куточках космосу.

Команда астрофізиків з Університету Чарльстонапід керівництвом Джона Хакки вирішила проаналізувати дані шести найяскравіших гамма-сплесків, які спостерігалися в період з 1991 по 2000 роки за допомогою інструменту BATSE обсерваторії Комптон (США), що займається дослідженням гамма-випромінювань. В рамках дослідження вчені виявили нову і при цьому абсолютно несподівану деталь гамма-сплесків. Залежно від того, за допомогою якого телескопа (з низькою і високою чутливістю) велося спостереження за цими подіями, спектр цих космічних явищ виглядав по-різному. Дослідники відзначили, що надмірно висока яскравість гамма-спалахів може розмазувати їх спектр, приховуючи певні деталі в його структурі, здатні підказати, що породжує ці явища.

Аналіз даних всіх шести спалахів показав, що вониволодіють складною структурою, не схожою на типовий плоский спектр гамма-сплесків. При цьому в їх сигналах містилися аномалії, які, як виявилося, неможливо пояснити з позиції жодної теоретичної моделі. Ці сигнали представляли собою особливі хвилеподібні структури, які були повернені в часі так, як ніби їх початок знаходилося в кінці спалаху, а кінець - в перші миті вибуху зірки.

«Ми не стверджуємо, що цей феномен дійсноіснує в реальності і порушує закони причинності. Цілком можливо, що це випромінювання породили пучки частинок або ударна хвиля, що зіштовхнулася з викидом гамма-випромінювання і відбилася назад. І той і інший сценарій не описує ні одна теоретична модель », - говорить Джон Хакки.

Для перевірки на помилки і збіги вчені щераз очистили дані від шуму, але статичний аналіз підтвердив коректність розрахунків, що вказують на наявність поки невідомих нам процесів в народженні гамма-сплесків.

Вчені висувають декілька припущеньпобаченому. Крім удару об джет щось схоже, як зазначає Хакілла, може виникнути в тому випадку, якщо світло спалаху буде проходити через гравітаційну лінзу, породжену новонародженої чорною дірою. Крім того, аналогічні сигнали можуть відзначатися, якщо викиди гамма-випромінювання пройдуть через кілька гігантських кільцеподібних структур з газу, що оточують загиблу зірку.

З'ясувати який з варіантів є правильним допоможуть нові спостереження за іншими гамма-сплесками, а також вивчення подібних аномалій, відзначають вчені.