Столкновения нейтронных звёзд могут быть источником загадочных вспышек 

Фото из открытых источников

С момента запуска космического телескопа «Эйнштейн» в январе 2024 года астрономы обнаружили в его данных загадочные вспышки света. Названные быстрыми рентгеновскими транзиентами, они не имели очевидного источника, но теперь, возможно, ученые наконец удалось связать одну из них с событием, которое её вызвало. Статья, описывающая это открытие, была опубликована в журнале Science Bulletin.

Событие, о котором идёт речь, получившее название EP250704a/GRB 250704B, было обнаружено тремя спутниками: Space Variable Objects Monitor (франко-китайская миссия), Insight-HXMT (первый китайский рентгеновский космический телескоп) и Einstein Probe, являющийся результатом сотрудничества Китая и Европейского космического агентства (ESA).

Первое, что зафиксировали SVOM и Insight-HXMT, — это короткий гамма-всплеск, длившийся полсекунды. Этот тип событий связан со столкновениями нейтронных звезд, чрезвычайно плотных продуктов некоторых типов сверхновых. Нейтронная звезда содержит массу, превышающую массу Солнца, в сфере размером с город.

Впоследствии зонд «Эйнштейн» зафиксировал быстрый рентгеновский транзиент, исходящий из того же места и продолжавшийся почти 10 минут. Ранее высказывалось предположение о связи между столкновениями нейтронных звезд и этими необычными рентгеновскими вспышками, но доказательств было мало, поскольку сигналы затухали слишком быстро.

«Это самая продолжительная мгновенная рентгеновская вспышка, когда-либо наблюдавшаяся при слиянии нейтронных звезд», — заявил соавтор Никколо Пассалева, руководивший последующими наблюдениями с использованием Очень большого телескопа. «Это возможность оказаться в первом ряду и наблюдать за самыми экстремальными силами Вселенной, а также раскрыть больше ее тайн».

Пассалева, работающий в Римском университете Тор Вергата, находился в поезде, когда получил оповещение о происшествии, и поспешил к своему ноутбуку, чтобы запросить немедленное время работы прибора X-Shooter на Очень большом телескопе.

Он и его команда сначала искали сверхновую, которые обычно ассоциируются с более длительными гамма-всплесками, но могут производить и более продолжительное рентгеновское излучение, зафиксированное зондом Эйнштейна. Они не обнаружили никаких признаков взрыва массивной звезды.

Однако они смогли оценить, что рентгеновские лучи от этого события преодолели расстояние в 6 миллиардов световых лет, чтобы достичь нас.

На основе объединенных данных, включая наблюдение гамма-всплеска, наиболее вероятным объяснением стало столкновение двух нейтронных звезд. В результате образовалась еще одна нейтронная звезда, но особенная, с невероятно сильным магнитным полем: магнетар.

«Магнетары — это быстро вращающиеся нейтронные звезды с огромными магнитными полями. Когда они высвобождают свою магнитную энергию в окружающую среду, они могут сделать любой взрыв ярче и продолжительнее. Когда я увидела рентгеновские данные этого нового события, я поняла, что что-то не так», — сказала профессор Элеонора Троя, участница европейского проекта «Зонд Эйнштейна» и соавтор статьи, описывающей полученные результаты. 

Команда надеется обнаружить гораздо больше подобных событий, чтобы лучше понять возможный механизм образования магнетаров.

Не все столкновения нейтронных звёзд заканчиваются таким образом. Одно из них, наблюдаемое по порожденным им гравитационным волнам, в итоге привело к образованию чёрной дыры. В то же время, возможно, не все быстрые рентгеновские транзиенты образуются в результате таких столкновений.