Аннотация:
Гамма-всплески (GRB), одни из самых сильных взрывов во Вселенной, обычно выделяют поразительное количество энергии за короткий период времени. Однако недавно астрономы наблюдали очень необычный взрыв: гамма-лучи, которые он первоначально испустил, были незначительными, но затем произвели одно из самых ярких послесвечений за последние 20 лет. Что еще более удивительно, так это то, что примерно через три недели после взрыва его рентгеновское излучение снова значительно возросло и продолжало оставаться на необычайно ярком уровне.
Это событие получило название GRB 260310A и было обнаружено космическим гамма-телескопом Ферми НАСА 10 марта 2026 года. Первоначальный гамма-всплеск длился около 53 секунд. Судя по энерговыделению, это выглядело как сравнительно обычный гамма-всплеск.
Но последующие наблюдения постепенно показали, что взрыв был далеко не таким простым, как казалось поначалу. Видимое послесвечение продолжало усиливаться в течение нескольких часов после вспышки, а затем постепенно ослабло. По сравнению с наблюдавшимися ранее гамма-всплесками, его яркость рентгеновского и оптического послесвечения входит в число 1% самых ярких, а его радиоизлучение также входит в число 5% самых ярких.
Самое загадочное явление произошло примерно через три недели после взрыва: постепенно ослабевший рентгеновский сигнал снова усилился, а необычно яркое состояние продолжалось более недели и еще несколько месяцев могло быть обнаружено телескопами.
Международная исследовательская группа первоначально даже сомневалась, что на результаты наблюдений повлияли другие источники рентгеновского излучения. Но после дальнейшего анализа исследователи подтвердили, что это восстановление яркости действительно произошло из-за послесвечения самого взрыва, а не из-за наблюдательного загрязнения, вызванного другими небесными телами.
Исследователи полагают, что ключ к объяснению этой аномалии может лежать в высокоскоростной струе материала, образовавшейся в результате взрыва, и в местоположении земных наблюдателей.
Гамма-всплески — одни из самых мощных взрывов во Вселенной. Значительная часть этого происходит в конце жизни массивной звезды. Когда ядро звезды подвергается гравитационному коллапсу, может образоваться черная дыра или другое плотное небесное тело, и в то же время вещество с чрезвычайно высокой скоростью выбрасывается наружу вдоль направления оси вращения. Эти струи движутся почти со скоростью света и взаимодействуют с окружающим газом, создавая послесвечение, которое можно обнаружить с помощью рентгеновских лучей, видимого света и радиотелескопов.
Обычно астрономам легче всего обнаружить гамма-всплески, струи которых направлены почти прямо на Землю. Из-за очевидной направленности струи получаемое излучение является наиболее сильным, если наблюдать в направлении ядра струи; если смотреть сбоку, первоначальный видимый сигнал будет намного слабее.
GRB 260310A может относиться к последней категории.
Исследовательская группа предположила, что струя, образовавшаяся в результате этого взрыва, не представляла собой простую структуру с равномерно распределенной энергией, а состояла из узкого ядра с чрезвычайно высокой энергией, окруженного более медленными, но более широкими материальными потоками на периферии.
Поскольку Земля не находится непосредственно перед ядром джета, на ранних стадиях взрыва исследователи в основном получали радиацию из внешней области. Излучение в действительно самом энергичном ядре в основном направлено в других направлениях, поэтому первоначально оно не попадает в поле зрения земных наблюдателей.
С течением времени струя постепенно замедляется, и ее излучение может охватывать больший угол наблюдения. Первоначально скрытая область высокоэнергетического ядра стала попадать в поле зрения земных наблюдателей, и рентгеновский сигнал вновь усилился.
Эта модель может объяснить, почему гамма-всплеск, который поначалу казался незаметным, в конечном итоге произвел чрезвычайно яркое послесвечение. Исследовательская группа описала это как взгляд на фонарик сбоку: изначально можно увидеть только более слабую часть внешнего луча, а по мере изменения луча и условий наблюдения сильный свет, скрытый в центре, постепенно становится очевидным.
Чтобы выяснить истинную структуру этого взрыва, международная исследовательская группа использовала ряд крупномасштабного оборудования для астрономических наблюдений, в том числе рентгеновскую обсерваторию НАСА «Чандра», спутник XMM-Newton Европейского космического агентства, спутник «Эйнштейн» Китайской академии наук, большой бинокль США и очень большую антенную решетку Карла Янски.
Кроме того, наблюдения обсерватории Кала-Альто в Испании также обнаружили характеристики сверхновой, подтвердив, что этот гамма-всплеск действительно сопровождался смертью массивной звезды.
Исследование проводилось исследовательской группой BHianca в кампусе Торвергата Римского университета Сапиенца, Италия. Первым автором статьи является постдокторант Ю-Хань Ян. Объединив данные наблюдений в разных диапазонах волн, исследователи создали модель струи, которая могла бы объяснить это необычное послесвечение.
Модельные расчеты показывают, что истинная энергия взрыва могла быть намного больше, чем предполагали первоначальные наблюдения гамма-излучения. По оценкам исследователей, если наблюдатель окажется прямо перед ядром джета, он может увидеть чрезвычайно сильный космический взрыв.
По оценкам модели, энергия этого взрыва эквивалентна всей энергии, выделяемой Солнцем примерно за 1 миллиард лет, но эта энергия сосредоточена в чрезвычайно узкой струе.
Это открытие может изменить подход астрономов к поиску экстремальных взрывных явлений во Вселенной.
В прошлом исследователи обычно полагались на сигналы гамма-излучения для поиска гамма-всплесков, но если струя не движется прямо к Земле, первоначальный сигнал гамма-излучения может быть довольно слабым и даже недостаточным, чтобы вызвать особое беспокойство. GRB 260310A показывает, что некоторые по-настоящему массивные звездные взрывы могли быть недооценены из-за неоптимальных углов наблюдения.
В будущем, когда вступят в строй крупномасштабные объекты для исследования неба, такие как обсерватория Веры Рубин, астрономы смогут наблюдать за небом более обширно и непрерывно, выискивая объекты, которые не имеют очевидных сигналов гамма-излучения, но имеют необычно яркое послесвечение.
Исследователи планируют обнаружить сотни подобных событий со скрытыми реактивными самолетами в будущем. Однако точная идентификация их среди миллионов постоянно меняющихся небесных сигналов остается достаточно сложной задачей.
Это исследование не только раскрывает возможный механизм особого взрыва, но также показывает, что на понимание астрономами экстремальных событий во Вселенной может существенно повлиять направление наблюдения. Некоторые, казалось бы, обычные космические взрывы на самом деле могут содержать чрезвычайно большое количество энергии, но Земля не в состоянии напрямую увидеть их самое сильное излучение.
Соответствующая исследовательская статья «Чрезвычайно яркое, медленно растущее послесвечение внеосевых струй в GRB 260310A» была опубликована в «The Astrophysical Journal Letters» 28 октября 2026 года.
Комментарии