Инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб» увидел возникновение теллура в космосе во время вспышки килоновой, сопровождавшей длинный гамма-всплеск GRB 230307A. Открытие подчеркивает центральную роль слияний нейтронных звезд в нуклеосинтезе тяжелых элементов во Вселенной. Статья опубликована в журнале Nature.
События слияний пар компактных объектов, таких как нейтронные звезды и черные дыры, чрезвычайно важны для астрофизиков как прародители гамма-всплесков, а также всплесков гравитационных волн. При этом, если происходит слияние двух нейтронных звезд или нейтронной звезды и черной дыры, может возникнуть вспышка килоновой. При подобных катаклизмах возникают благоприятные условия (высокая температура и мощные потоки нейтронов) для протекания r-процесса, благодаря чему рождаются тяжелые элементы, такие как золото или уран, что было окончательно доказано несколько лет назад. Именно килоновые могут быть ответственны за создание большинства химических элементов тяжелее железа.
Телескоп «Джеймс Уэбб» Группа астрономов во главе с Эндрю Леваном (Andrew Levan) из Университета Радбауд опубликовала результаты наблюдений за источником очень яркого гамма-всплеска GRB 230307A в ближнем и среднем инфракрасном диапазонах при помощи камеры NIRCam и спектрографа NIRSpec телескопа «Джеймс Уэбб». В работе использовались также данные мультиволновых наблюдений за источником, полученные при помощи наземных и космических телескопов.
Исследователи пришли к выводу, что GRB 230307A представляет собой длинный гамма-всплеск, возникший в результате слияния компактных объектов, который сопровождался вспышкой килоновой. Родительской галактикой оказалась маломассивная (около 2,5×109 масс Солнца) система, в которой преобладает старое звездное население с возрастом около десяти миллиардов лет, и которая пережила две вспышки звездообразования. Предполагается, что несколько сотен миллионов лет назад пара нейтронных звезд была выброшена из галактики и пролетела около 120 тысяч световых лет, прежде чем окончательно слилась.
В спектре килоновой ученые обнаружили линию излучения теллура [Te III] с центром на длине волны 2,15 микрометра, который, согласно гидродинамическим моделям слияний нейтронных звезд, должен в изобилии возникать в таких катаклизмах, и эффективно ионизироваться. По оценкам, при вспышке возникло около 10−3 масс Солнца в виде теллура.