Спалахи кілонових, що виникають при злиттях нейтронних зірок і відповідальні за генерацію важких хімічних елементів, можуть супроводжувати як короткі, так і довгі гамма-сплески. До такого висновку прийшли вчені, зафіксувавши спалах кілонової, яка супроводжувала гамма-сплеск GRB 211211A, що тривав майже хвилину arXiv.org.
Гамма-сплески являють собою одні з найбільш високоенергетичних процесів у Всесвіті і діляться на дві популяції: довгі (більше двох секунд) гамма-сплески, що виникають в результаті колапсу ядра масивних зірок в чорну діру, і короткі (менше двох секунд) гамма-сплески, що виникають при злитті двох компактних об'єктів, таких як нейтронні зірки. В останньому випадку крім короткого гамма сплеску буде спостерігатися спалах кілонової, яка проявляється в часовому масштабі декількох днів після моменту злиття.
Спостереження за кілоновим вкрай важливі для астрофізиків, так як на сьогоднішній день це єдине спостережуване у Всесвіті джерело елементів, що синтезуються в ході r-процесу. Саме кілонові можуть бути відповідальні за створення більшості хімічних елементів важче заліза. На поточний момент найбільш повно вивченим подією злиття нейтронних зірок залишається гравітаційний сплеск GW170817, пов'язаний з коротким гамма-сплеском GRB 170817A і першою спектроскопічно підтвердженою кілоновою AT 2017gfo.
Група астрономів на чолі з Джилліаном Растінежадом (Jillian C. Rastinejad) з Північно-Західного університету повідомила про відкриття спалаху кілонової, пов'язаної з довгим гамма-сплеском. Сплеск отримав позначення GRB 211211A і був виявлений 11 грудня 2021 року за допомогою космічних телескопів Swift і Fermi, його тривалість склала 51,37 секунди. У подальшому за післясвіченням сплеску вели спостереження в оптичному, ультрафіолетовому, ближньому інфрачервоному і радіодієстіонах телескопи VLA, «Хаббл», «Джеміні-Північ», MMT (Multiple Mirror Telescope), Великий бінокулярний телескоп, Великий борту Sканарський телескоп і Телескоп «Vuot».
Джерело гамма-сплеску пов'язане з галактикою SDSS J140910.47 + 275320.8, червоне зміщення якої оцінюється в z = 0,076, що означає, що світло від неї йшло до Землі 1,141 мільярда років. Дані спостережень за післясвіченням сплеску добре вкладаються в модель кілонової, що виникла в ході злиття двох нейтронних зірок з масами, близькими до 1,4 маси Сонця. Спалах за яскравістю, тривалістю і кольором схожа з AT 2017gfoc, в ході неї в космос було викинуто близько 0,04 маси Сонця у вигляді елементів r-процесу, з яких 0,03 маси Сонця представлено речовиною, багатою лантанідами.
Таким чином, гамма-сплески з довгими і складними кривими блиску дійсно можуть виникати в результаті злиття компактних об'єктів, а кілонові, що супроводжують подібні події, необхідно враховувати при оцінці їх внеску в велику кількість елементів r-процесу у Всесвіті. Крім того, це відкриття підкреслює важливість безперервної роботи гравітаційно-хвильових детекторів, які могли б зафіксувати гравітаційний сплеск від GRB 211211A, якби працювали в той час.
Раніше ми розповідали про те, як телескоп TESS вперше побачив оптичний післясвічення гамма-сплеску і як найбільш далекий гамма-сплеск пояснили відбиттям світла від розгінного блоку «Бриз-М».