4 июля 2025 года астрономы наблюдали, как космический взрыв сделал то, чего не должен был делать.
Событие началось со вспышки гамма-лучей, которая длилась всего четыре десятых секунды — именно такая вспышка ожидается при столкновении двух нейтронных звезд. Но на этот раз вместо того, чтобы исчезнуть, источник продолжал вспыхивать более мягкими рентгеновскими лучами около 10 минут.
Это необычно длинное свечение является ключевым ключом к разгадке того, что могло произойти после столкновения.
Астрономы полагают, что в результате слияния может образоваться магнетар — сверхплотная нейтронная звезда, окутанная очень сильным магнитным полем. Если это так, то новорожденный объект, возможно, продолжал накачивать энергию для разрушения еще долгое время после первоначального гамма-всплеска.
Событие, известное как EP250704a (также обозначаемое как GRB 250704B), описано в новом исследовании, опубликованном в журнале Научный бюллетень. Исследователи говорят, что это самое длинное быстрое рентгеновское излучение, когда-либо связанное со слиянием нейтронных звезд, и может дать астрономам новый способ увидеть эти жестокие столкновения.
Слияния нейтронных звезд связаны с короткими вспышками гамма-излучения — чрезвычайно мощными вспышками молний, которые обычно длятся менее двух секунд.
В EP250704a предполагается, что настоящие фейерверки могут продолжаться еще долго после того, как гамма-лучи рассеются.
Две мертвые звезды, одна масштабная катастрофа
Нейтронные звезды являются одними из самых странных объектов во Вселенной.
Они образуются, когда массивные звезды взрываются, а их ядра коллапсируют, пока материя не сжимается до необычной плотности. Нейтронная звезда может упаковать большую массу, чем Солнце, в сферу размером с город.
Иногда они вращаются друг вокруг друга. На протяжении миллионов или миллиардов лет они вращаются вместе по орбите, теряя энергию из-за гравитационных волн и в конечном итоге сталкиваясь. Удар может вызвать короткие гамма-всплески, произвести тяжелые элементы, такие как золото и платина, и вызвать рябь в самом пространстве-времени. Обычно первоначальная высокоэнергетическая вспышка заканчивается почти так же быстро, как и началась.
EP250704a отличается.
За событием наблюдали несколько космических аппаратов, в том числе монитор космических переменных объектов, Insight-HXMT и зонд Эйнштейн. Его гамма-компонент длился всего около 0,4 секунды, что вполне соответствует категории коротких всплесков.
Однако зонд «Эйнштейн» обнаружил то, чего не смогли обнаружить гамма-инструменты: яркий импульс относительно мягких рентгеновских лучей, который сохранялся около 560 секунд.
Дополнительные девять минут или около того поставили астрономов перед загадкой. Почему рентген делался так долго?
Космический магнитный монстр
Одна из возможностей заключается в том, что слияние не сразу привело к образованию черной дыры. Вместо этого столкновение могло создать магнетар.
Магнетар — нейтронная звезда с очень сильным магнитным полем. Ее магнитное поле может быть в триллионы раз сильнее, чем у Земли, и хранить огромное количество энергии.
Если нейтронная звезда на короткое время или, возможно, навсегда сливается с быстро вращающимся магнетаром, этот объект может продолжать впрыскивать энергию в окружающие обломки еще долгое время после того, как первоначальная вспышка гамма-излучения закончилась.
«Когда (магнатары) распространяют свою магнитную силу, они могут сделать любое извержение ярче и продлиться дольше», — сказала Элеонора Троя из Римского университета Тор Вергата, соавтор исследования.
Исследователи обнаружили, что этот рентгеновский сигнал не очень хорошо вписывается в стандартную картину, согласно которой за коротким гамма-всплеском следует послесвечение, возникающее, когда выбросы врезаются в материал, окружающий систему.
На данный момент EP250704a выделяется как чудак: гамма-всплеск, который длится менее полсекунды, за которым следует рентгеновский маяк, который горит около 10 минут. Однако астрономия иногда имеет тенденцию превращать целые популяции в чудаков, когда учёные знают, что искать.
