Обнаружено скрытая рентгеновское послесвечение при слиянии нейтронных звезд

Космический взрыв, который должен был закончиться за доли секунды, неожиданно растянулся почти на 10 минут.

Дмитрий ПавловАвтор Hi-Tech Mail

Астрономы обнаружили ранее неизвестную фазу высокоэнергетической активности, которая возникает после вероятного слияния компактных объектов. Событие получило обозначения EP250704a в рентгеновском диапазоне и GRB 250704B в гамма-лучах.

Главная странность заключается в том, что гамма-всплеск продолжался всего 0,4 секунды, а мягкое рентгеновское излучение затем никуда не исчезло. Оно наблюдалось почти 10 минут, причем в течение этого времени источник пережил несколько отдельных эпизодов активности. Космический фейерверк оказался гораздо продолжительнее, чем ранее наблюдавшиеся салюты такого рода. Результаты наблюдений опубликованы в журнале Science Bulletin.

Событие одновременно отслеживали три космические обсерватории: китайский зонд Einstein Probe, китайско-французский аппарат SVOM и рентгеновский телескоп Insight-HXMT. Именно широкое поле зрения «Эйнштейна» позволило заметить то, что обычные наблюдения могли попросту пропустить.

Главное открытие пряталось в «мягком» рентгене

До сих пор ученые в основном искали такие катаклизмы по гамма-излучению. Проблема в том, что обычный рентгеновский телескоп часто должен сначала дождаться сигнала от гамма-детектора, определить координаты вспышки и только потом повернуться к источнику. К этому моменту самая ранняя рентгеновская фаза уже может закончиться.

Einstein Probe работает иначе: он постоянно наблюдает широкую область неба именно в мягком рентгеновском диапазоне. Поэтому аппарат смог зафиксировать излучение практически с самого начала.

Исследователи установили, что EP250704a начал регистрироваться примерно через 0,2 секунды после гамма-всплеска. Сам гамма-сигнал длился около 0,37–0,4 секунды, тогда как мягкий рентген в диапазоне 0,5–4 кэВ продолжал «поливать» межзвездную среду примерно 560 секунд.

Так ученые получили наблюдение своеобразной «скрытой» стадии слияния компактных объектов. По характеру быстрых изменений яркости и спектра источник, вероятно, продолжал получать энергию от дочернего объекта, который образовался после столкновения.

Один из возможных исходов слияния — магнетар, то есть чрезвычайно плотная нейтронная звезда с мощнейшим магнитным полем, которая после слияния продолжила быстро вращаться и отдавать энергию окружающему пространству. Авторы подчеркивают, что это пока именно возможное объяснение, а не окончательно установленная судьба объекта.

Похожие рентгеновские послесвечения могли существовать и в других коротких гамма-всплесках, но оставаться незамеченными: их излучение слишком мягкое и слабое для традиционных гамма-инструментов.

Космический детектив получил новую улику

Открытие важно не только для понимания самих слияний. Такие столкновения считаются источниками гравитационных волн, поэтому мягкое рентгеновское излучение может стать еще одним способом находить и изучать подобные события. Авторы исследования считают, что продолжительное рентгеновское излучение после коротких гамма-всплесков может встречаться значительно чаще, чем предполагалось. Просто пока на них никто не обращал внимание.

Тема уже неоднократно появлялась на Hi-Tech Mail. Например, мы писали о моделировании слияния нейтронных звезд, после которого возникает релятивистский джет и формируется черная дыра. В той работе компьютерная модель отслеживала развитие системы в течение полутора секунд.

космосАстрофизикаПоделиться