Гамма-сплески. Ви знаєте їх. Вони голосні. Вони жорстокі. Це найбільші вибухи, які Всесвіт вміє влаштувати, виділяючи за секунди більше енергії, ніж Сонце за мільярди років. Вузькі джети. Частинки, що рухаються зі швидкістю, близькою до світлової. Це хаос, обгорнутий стрічкою релятивістського вогню.
Десятиліттями астрономи спостерігали, як згасають ці посвячення. Ми знали, що джети існують. Ми знали, що у процесі обов’язково задіяні магнітні поля. Але чи самі поля? Примарні. Недосяжні. Неможливо було точно визначити їхні параметри, аж до сьогодні.
Все змінилося з гамма-сплеском GRB 230310A.
Магнітні поля більше не привиди
Саме цей конкретний гамма-сплеск став проривом. Команда астрономів, яку очолює Ласкар, використовувала Великий інтерферометр (VLA) для спостереження за його післясвітленням. І те, що вони побачили, було безпрецедентним.
Вперше в історії дослідникам вдалося зафіксувати поляризовані радіохвилі, що походять від післясвіту гамма-сплеску.
«Це був не просто спалах радіосигналу, – пояснює Ласкар. — Це було поляризоване світло».
Що таке поляризація і чому вона важлива?
Уявіть, як сонячне світло падає на воду. Хвилі відбиваються під певним кутом, їхня поляризація вирівнюється. Ви бачите відблиск. Ваші поляризаційні окуляри? Вони блокують цей відблиск.
Те саме сталося в глибинах космосу. Але замість відблиску на озері це були радіохвилі, що надходили від космічної катастрофи. VLA вловив цей сигнал.
Важливість цього відкриття ось у чому. Магнітні поля живлять гамма-сплески. Із цим ніхто не сперечався. Суперечки точилися навколо іншого питання: наскільки вони сильні? Де саме вони розташовані? Яку форму мають? Ми не знали. Ми могли тільки гадати.
Ласкар та VLA змінили правила гри.
Вимірювання Фарадея
Вони спостерігали за згасаючим післясвіченням цього конкретного вибуху. Він був досить близько. Він був досить яскравим.
Команда виміряла “фарадіївське обертання”. Це ефект, при якому площина поляризації електромагнітної хвилі повертається під час проходження через намагнічене середовище.
За допомогою цього методу вони змогли:
1. Визначити силу магнітного поля у навколишньому середовищі вибуху.
2. Дізнатися про його орієнтацію щодо лінії зору спостерігача.
3. Побудувати модель структури поля під час вибуху.
Результати показали, що магнітне поле було сильним і впорядкованим. Це не був випадковий гомін. Це була структурована система, яка допомагала спрямовувати джети та формувати сам вибух.
«Ми вперше отримали прямий доказ того, як магнітні поля організуються в екстремальних умовах гамма-сплеску», – зазначає Ласкар.
Чому це змінює все?
Ці дані дозволяють астрономам:
* Уточнити моделі утворення чорних дірок та нейтронних зірок.
* Зрозуміти механізм прискорення частинок до надсвітлових швидкостей (щодо плазми).
* Оцінити щільність міжзоряного середовища у далеких галактиках.
Тепер, коли ми знаємо, як виглядають магнітні відбитки пальців гамма-сплесків, ми можемо аналізувати інші події з набагато більшою точністю.
Висновок
Гамма-сплески залишаються одними з найзагадковіших явищ у Всесвіті. Але з кожним новим спостереженням, таким як аналіз поляризації в післясвіті GRB 230310A, ми підходимо ближче до картини. Магнітні поля більше не привиди. Вони стали вимірними. І це відкриває нову епоху в астрофізиці високих енергій.
