Оганесян Г., Карпов С., Бескин Г., Иванов Е., Перков А., Ляпсина Н. (САО РАН) в кооперации О. Салафия (INAF-OAB), М. Елинек (ASU CAS), С. Ронкини (GSSI), Б. Банерджи (GSSI), М. Бранчеси (GSSI), Я. Штробл (ASU CAS), К. Полячек (ASU CAS), Р. Худик (ASU CAS), Е. Каткова (АО НПК СПП), А. Бирюков (ГАИШ), В. Сасюк (КФУ), М. Мачек (CEICO), П. Янечек (CEICO), Я. Эбр (CEICO), Я. Юричек (CEICO), Р. Куннифф (CEICO), М. Проуза (CEICO)

    В ночь с 19 на 20 июня 2021 г. 9-канальная система Мини-МегаТОРТОРА (ММТ-9) обнаружила яркую (~10 зв. величины) оптическую вспышку, сопровождавшую один из самых мощных и далеких (на расстоянии 10 млрд св. лет) гамма-всплесков GRB 210619B. Ее излучение наблюдалось одновременно четырьмя объективами ММТ-9 с временным разрешением 1, 5, 10 и 30 секунд в белом и зеленом (V-полоса) свете. Несколько раньше это событие было зарегистрировано телескопами Чешской академии наук D50 (Ондрейов) и ФРАМ-ОРМ (Ла-Пальма) с временным разрешением 10 и 20 секунд соответственно. Высокое временное разрешение при наблюдениях ММТ-9 позволило сравнить тонкую временную структуру собственно гамма-всплеска GRB 210619B с его поведением в оптическом диапазоне. И если жесткое излучение имело форму набора вспышек секундной длительности, то такие детали в синхронной оптической кривой блеска достоверно отсутствовали, что впервые стало прямым свидетельством реализации во всплеске модели «обратного шока». Этот вывод был подкреплен и особенностями эволюции оптического спектра GRB 210619В, обнаруженными в процессе одновременной регистрации его излучения детекторами ММТ-9, D50 и ФРАМ-ОРМ в различных интервалах оптического диапазона. Уникальные данные, полученные в этом исследовании, сочетающиеся с результатами наблюдений гамма-телескопов Свифт и Ферми, на основании теоретического анализа, проведенного совместно с группой итальянских астрофизиков (GSSI, INFN, INAF, UNIMIB) позволили установить, что из 900 гамма-всплесков с оптическими компаньонами GRB 210619B однозначно связан с узким выбросом вещества при коллапсе массивной звезды, распространяющимся в очень разреженной межзвездной среде с почти световой скоростью, а его оптическое излучение обусловлено ударной волной, возникающей при столкновении этого выброса с межзвездным газом и движущейся в обратном направлении.

Рис. 1. Результаты наблюдений GRB 210619B в оптическом и гамма диапазонах. Верхняя панель — кривые блеска. Нижняя панель — эволюция спектра в начальной стадии генерации излучения объекта.

Работа выполнена в рамках гранта Министерства науки и высшего образования Российской Федерации № 075-15-2022-262 (13.МНПМУ.21.0003).

Опубликовано:
Oganesyan G., Karpov S., Salafia O.S., Jelínek M., Beskin G., Ronchini S., Banerjee B., Branchesi M., Štrobl J., Polášek C., Hudec R., Ivanov E., Katkova E., Perkov A., Biryukov A., Lyapsina N., Sasyuk V., Mašek M., Janeček P., Ebr J., Exceptionally bright optical emission from a rare and distant gamma-ray burst, 2023, Nature Astronomy, Volume 7, p. 843-855
DOI: 10.1038/s41550-023-01972-4