Астрономы, возможно, впервые получили особенно наглядный сигнал рождения магнетара после столкновения двух нейтронных звёзд. Необычная рентгеновская вспышка продолжалась почти десять минут — намного дольше, чем сигналы, которые обычно связывают с такими космическими катастрофами.
До сих пор слияния нейтронных звёзд чаще всего обнаруживали по коротким всплескам гамма-излучения. Такие вспышки могут исчезать менее чем за две секунды. Однако новое исследование предполагает, что некоторые столкновения способны оставлять после себя гораздо более продолжительный рентгеновский след.
После запуска спутника «Эйнштейн Проб» в январе 2024 года астрономы зарегистрировали сотни ярких и быстрых рентгеновских вспышек из далёких галактик. Причины части из них удалось связать с гибелью массивных звёзд, но происхождение многих других оставалось загадкой.
Особенно трудно разобраться в таких событиях, если неизвестно, насколько далеко находится источник и сколько энергии он выделил.
Ситуация изменилась после вспышки, зарегистрированной 4 июля 2025 года сразу несколькими спутниками. Гамма-излучение от события продолжалось всего около половины секунды, зато яркая рентгеновская вспышка, обнаруженная «Эйнштейн Проб», сохранялась почти десять минут.
Исследователи называют её самой продолжительной быстрой рентгеновской вспышкой, которую когда-либо наблюдали при слиянии нейтронных звёзд.
После автоматического оповещения команда быстро подключила наземные инструменты, в том числе Очень большой телескоп Европейской южной обсерватории и радиотелескопический комплекс Very Large Array.
Аспирант Никколо Пассалева, руководивший наблюдениями с помощью Очень большого телескопа, получил сообщение о событии, когда ехал домой на поезде. Уже через несколько минут он начал организовывать наблюдения одного из крупнейших телескопов мира прямо со своего ноутбука.
Именно скорость оказалась критически важна. Предыдущие кандидаты на подобные события угасали настолько быстро, что собрать достаточно данных не удавалось. На этот раз вспышка ещё оставалась достаточно яркой для подробного изучения.
С помощью прибора X-Shooter исследователи разложили её свет на отдельные составляющие и обнаружили характерные линии поглощения. Это позволило измерить красное смещение и определить расстояние до источника.
Красное смещение составило 0,6610. Свет от события добирался до Земли более шести миллиардов лет, а сама вспышка произошла задолго до появления Солнца и его планет.
Затем астрономы начали искать ещё один важный признак — яркую сверхновую.
Если бы продолжительная рентгеновская вспышка возникла из-за коллапса массивной звезды, исследователи ожидали увидеть сверхновую. Для её поиска они провели глубокие наблюдения с помощью другого прибора Очень большого телескопа.
Но сверхновой не обнаружили.
В сочетании с измеренным расстоянием и характеристиками самой вспышки это стало сильным аргументом в пользу того, что источником было именно слияние двух нейтронных звёзд.
Нейтронные звёзды представляют собой чрезвычайно плотные остатки массивных звёзд. Когда две такие звезды сталкиваются, возникают гравитационные волны. Свет от события при этом позволяет понять, какой объект сохранился после столкновения.
Исследователи предполагают, что в данном случае результатом слияния мог стать магнетар — быстро вращающаяся нейтронная звезда с чрезвычайно сильным магнитным полем.
По словам профессора Элеоноры Трои, если после столкновения остаётся магнетар, он способен продолжать выделять энергию значительно дольше. Передача магнитной энергии окружающему веществу может сделать вспышку одновременно ярче и продолжительнее.
Если подобные события будут обнаруживаться и дальше, рентгеновские вспышки могут стать новым способом поиска слияний нейтронных звёзд и помочь выяснить, насколько часто после таких столкновений рождаются магнетары.
Особенно важным следующим шагом исследователи считают одновременное обнаружение такой рентгеновской вспышки и гравитационных волн от одного и того же источника.
