Вспышки гамма-излучения представляют собой самые яркие и самые мощные взрывы во Вселенной. Ученым многое не известно об их природе, однако группа исследователей из Университета Чарльстона (США), изучившая данные нескольких подобных событий утверждает, что в них содержатся аномалии, которые могут трактоваться как обратное течение времени. По словам ученых, их наблюдения не позволяют утверждать это с полной вероятностью, однако отмечаемые явления не описывает ни одна теоретическая модель, говорится в статье журнала Astrophysical Journal.
Впервые гамма-излучение обнаружили в 1968 году американские спутники, предназначавшиеся для регистрации советских ядерных испытаний. Ученые не могут точно сказать, что именно является их причиной, но продолжительность наблюдаемых сегодня гамма-всплесков может составлять от нескольких миллисекунд до нескольких часов.
Благодаря открытию гравитационных волн, созданных столкнувшимися нейтронными звездами, мы смогли узнать хотя бы один из их вероятных источников. Тем не менее астрофизики утверждают, что этих источников должно быть гораздо больше. Согласно предположениям, гамма-всплески могут являться отголосками как минимум нескольких космических катаклизмов: превращения очень массивных звезд в компактные нейтронные звезды, либо кварковые звезды (гипотетические объекты, ни разу не обнаруженные), либо же в черные дыры, попутно рождающие сверхновые и гиперновые.
Сложность в изучении гамма-всплесков заключается в том, что определить мы их можем лишь тогда, когда их лучи движутся непосредственно в нашу сторону. При этом чаще всего выбросы гамма-излучения (к счастью) происходят в нескольких миллиардах световых лет от нас, поэтому предугадать их появление мы не в состоянии. А еще наблюдение за ними требует использования очень чувствительного оборудования, часто оптического толка, поэтому не исключается проблема наличия шума, содержащегося в сигнале этих вспышек. И все же это не означает, что сами по себе вспышки сложно обнаружить. Как раз наоборот. Такое событие очень сложно не заметить. Например, одна только орбитальная обсерватория SWIFT аэрокосмического агентства NASA за период с 2004-го по 2015-й год обнаружила около 1000 всплесков гамма-излучения в различных уголках космоса.
Команда астрофизиков из Университета Чарльстона под руководством Джона Хаккила решила проанализировать данные шести самых ярких гамма-всплесков, наблюдавшихся в период с 1991 по 2000 годы с помощью инструмента BATSE обсерватории Комптон (США), занимающейся исследованием гамма-излучений. В рамках исследования ученые обнаружили новую и при этом совершенно неожиданную деталь гамма-всплесков. В зависимости от того, с помощью какого телескопа (с низкой и высокой чувствительностью) велось наблюдение за этими событиями, спектр этих космических явлений выглядел по-разному. Исследователи отметили, что чрезмерно высокая яркость гамма-вспышек может размазывать их спектр, скрывая определенные детали в его структуре, способные подсказать, что порождает эти явления.
Анализ данных всех шести вспышек показал, что они обладают сложной структурой, не похожей на типичный плоский спектр гамма-всплесков. При этом в их сигналах содержались аномалии, которые, как оказалось, невозможно объяснить с позиции ни одной теоретической модели. Эти сигналы представляли собой особые волнообразные структуры, которые были повернуты во времени так, как будто их начало находилось в конце вспышки, а конец — в первые мгновения взрыва звезды.
«Мы не утверждаем, что этот феномен действительно существует в реальности и нарушает законы причинности. Вполне возможно, что это излучение породили пучки частиц или ударная волна, столкнувшаяся с выбросом гамма-излучения и отразившаяся назад. И тот и другой сценарий не описывает ни одна теоретическая модель», — говорит Джон Хаккила.
Для проверки на ошибки и совпадения ученые еще раз очистили данные от шума, но статический анализ подтвердил корректность расчетов, указывающих на наличие пока не известных нам процессов в рождении гамма-всплесков.
Ученые выдвигают несколько предположений увиденному. Помимо удара о джет что-то похожее, как отмечает Хакилла, может возникнуть в том случае, если свет вспышки будет проходить через гравитационную линзу, порожденную новорожденной черной дырой. Кроме того, аналогичные сигналы могут отмечаться, если выбросы гамма-излучения пройдут через несколько гигантских кольцеобразных структур из газа, окружающих погибшую звезду.
Выяснить какой из вариантов является правильным помогут новые наблюдения за другими гамма-всплесками, а также изучение подобных аномалий, отмечают ученые.