Аннотация:
Спутник «Зонд Эйнштейн» наблюдал короткий гамма-всплеск, который продолжал излучать мягкие рентгеновские лучи в течение почти десяти минут после того, как начальная вспышка затухла, обнаруживая ранее трудно обнаруживаемую фазу активности после слияния плотных объектов, таких как нейтронные звезды. Исследователи полагают, что эти рентгеновские лучи могут исходить от обломков, оставшихся в результате слияния, и предоставить новые наблюдательные подсказки для понимания источников коротких гамма-всплесков и гравитационных волн.
Принято считать, что короткие гамма-всплески вызваны компактными объектами, такими как две нейтронные звезды, вращающимися вокруг друг друга и в конечном итоге сливающимися. Слияния производят гравитационные волны и один из самых мощных всплесков во Вселенной, но первоначальная гамма-вспышка часто затухает менее чем за полсекунды. Многим традиционным узкопольным рентгеновским телескопам необходимо получить предупреждение о гамма-всплеске, прежде чем повернуть к цели, поэтому они часто пропускают более слабые сигналы мягкого рентгеновского излучения с более низкой энергией на начальной стадии всплеска.
4 июля 2025 года зонд «Эйнштейн» зафиксировал взрыв под номером EP250704a/GRB 250704B во время этого события. Первоначально событие выглядело как обычный короткий гамма-всплеск, но яркая вспышка длительностью менее полсекунды была одновременно обнаружена гамма-монитором СВОМ, спутниковым высокоэнергетическим телескопом «Глаз» и широкоугольным рентгеновским телескопом «Эйнштейн Зонд». Но сигнал не пропал. Затем источник несколько раз излучал мягкие рентгеновские лучи в течение почти десяти минут. Ли Ан, аспирант Пекинского педагогического университета и дежурный исследователь временного источника зонда Эйнштейна, сразу же после получения спутникового сигнала провел предварительный анализ.
Исследовательская группа отметила, что этот длительный период излучения несет значительную энергию, но спектр в основном попадает в более мягкий рентгеновский диапазон. Для всплесков типичных космологических масштабов сигнал находится ниже порога обнаружения обычных инструментов гамма-излучения, таких как телескоп GRB Alert спутника Swift, поэтому прошлые миссии могли зафиксировать только начальную короткую вспышку и пропустить последующую активность.
Впоследствии международная группа провела совместные наблюдения в рентгеновских лучах, видимом свете и радиодиапазонах. Команда Элеоноры Трои из Римского университета Сапиенца получила ключевые данные о красном смещении с помощью спектрального анализа, подтвердила родительскую галактику и измерила расстояние; Многодиапазонные наблюдения также исключили возможность сопровождения сверхновых, предоставив убедительные доказательства того, что сигнал возник в результате слияния компактных небесных тел.
Время и изменяющиеся характеристики сигнала указывают на то, что продолжительное рентгеновское излучение может исходить непосредственно от слившихся обломков, а не от распространяющейся наружу ударной волны. Высокоэнергетический анализ, проведенный Инь Иханем, докторантом Гонконгского университета, обнаружил, что яркость EP250704a быстро менялась, и спектр также менялся со временем; эти особенности в сочетании с последующими изменениями в послесвечении рентгеновских лучей и видимого света указывают на продолжающуюся активность центрального двигателя после короткого гамма-всплеска. Одно из возможных объяснений состоит в том, что в результате слияния образовался магнетар, нейтронная звезда с высокой скоростью вращения и чрезвычайно сильным магнитным полем, которая обеспечивает энергию для расширенного рентгеновского излучения и продолжает выбрасывать энергию наружу; это объяснение все еще является возможным механизмом, предложенным исследователями.
С тех пор как в 2017 году ученые впервые одновременно обнаружили электромагнитное излучение и гравитационные волны, образующиеся в результате слияния нейтронных звезд, астрономы искали сигналы, которые могли бы раскрыть процесс слияния и его последующую эволюцию. Исследователи заявили, что обнаруженный на этот раз мягкий рентгеновский компонент обеспечивает новый метод наблюдения, который может указывать на то, что явление быстрых рентгеновских транзиентов также может стать электромагнитным аналогом источников гравитационных волн и может возникать в результате слияния компактных небесных тел. Другие короткие гамма-всплески могут сопровождаться аналогичными длительными мягкими рентгеновскими лучами, но их было трудно уловить с помощью предыдущего оборудования.
Исследовательская группа считает, что это открытие расширяет понимание процессов слияния нейтронных звезд, а также может помочь ученым в дальнейшем изучении остатков слияния и ограничить уравнение состояния нейтронных звезд. Соответствующая статья была опубликована в «Научном бюллетене» 10 августа 2026 года. Исследование завершили исследователи из Пекинского педагогического университета, Нанкинского университета, Римского университета Сапиенца, Гонконгского университета и других учреждений.
Комментарии