Самый мощный в истории гамма-всплеск всколыхнул даже верхнюю ионосферу Земли

Земная атмосфера защищает нас от высокоэнергичных частиц из космоса. Для самой атмосферы это не проходит бесследно. Солнечные вспышки и частицы из глубин Вселенной возмущают её, и эти события хорошо регистрируются. Обычно они незначительные. Но не в случае ярчайшего гамма-всплеска в истории наблюдений, который зацепил Землю 9 октября 2022 года. Он всколыхнул даже верхние слои ионосферы, чего никогда не наблюдалось.

Источник изображения: IHEP

Впервые гамма-всплеск и реакцию ионосферы связали в одно событие 1 августа 1983 года. Всплеск опосредовано повлиял на амплитуду очень низкой радиочастоты. Нижняя часть ионосферы (до 350 км) оказалась возмущена высокоэнергетическими частицами из космоса, что выразилось в возмущении электромагнитного поля и сказалось на радиосвязи. Впоследствии такие события многократно регистрировались, как регулярно регистрируются возмущения нижних слоёв ионосферы от попадания высокоэнергичных частиц, испускаемых Солнцем в процессе вспышек.

Выше 350 км частицы из космоса никак не проявляли себя в ионосфере. Но 9 октября 2022 года изменило всё. Вспышка GRB 221009A возникла на удалении примерно 2,4 млрд световых лет. Скорее всего, это было рождение чёрной дыры из взрыва сверхновой. Позже у неё обнаружили интересно структурированный джет. Длилась она 7 минут, однако в ионосфере Земли на высоте около 500 км возмущение продолжалось часами, как показало специально проведённое исследование.

«В данной работе мы приводим доказательства возмущения электрического поля ионосферы на высоте около 500 км, вызванного сильным гамма-всплеском, произошедшим 9 октября 2022 г., — пишет группа специалистов под руководством астрофизика Мирко Пирсанти (Mirko Piersanti) из Университета Аквилы и Национального института астрофизики в Италии. — Используя как спутниковые наблюдения, так и новую, специально разработанную аналитическую модель, мы доказываем, что GRB 221009A оказал глубокое воздействие на ионосферную проводимость Земли, вызвав сильное возмущение не только в нижней, но и в верхней ионосфере (на расстоянии около 500 км)».

Энергия GRB 221009A была настолько колоссальной, что ослепила датчики всех космических телескопов за исключением китайского, который в этот момент проходил техническое обслуживание и зарегистрировал событие как бы прищурившись — с почти полным отключением сенсоров. Тем не менее, данные с других спутников с гамма-датчиками тоже пошли в работу и позволили воссоздать картину возмущения в верхней части ионосферы, когда высокоэнергетические гамма-кванты от вспышки GRB 221009A принялись в невиданном ранее масштабе взаимодействовать с частицами земной атмосферы.