Неймовірно тривалий рентгенівський вибух, викликаний злиттям нейтронних зірок.

Зіткнення двох нейтронних зір могло супроводжуватися рентгенівським випромінюванням, що тривало кілька хвилин. Раніше такі явища здебільшого асоціювали з короткочасними гамма-сплесками, які згасають за кілька секунд. Хоча спалах такої тривалості міг би бути наслідком вибуху масивної зорі, астрономи не виявили жодних ознак наднової на місці події. Це може свідчити про те, що деякі з таємничих спалахів, які ми спостерігаємо в космосі, виникають саме таким чином. Ці сигнали також можуть стати корисними у пошуках джерел гравітаційних хвиль.

Найпродовженіший рентгенівський вибух.

Перший сигнал надійшов на Землю 4 липня 2025 року об 11 годині 16 хвилин за київським часом. На кількох космічних обсерваторіях зареєстрували гамма-сплеск GRB 250704B тривалістю близько 0,4 секунди. Одразу після нього за допомогою ширококутного рентгенівського телескопа китайсько-європейської місії Einstein Probe вдалося помітити рентгенівський спалах EP250704a. Він тривав приблизно 560 секунд, тобто понад дев'ять хвилин.

Виявляється, що рентгенівське випромінювання тривало понад тисячу разів довше, ніж сам гамма-сплеск. Це не є пізніми післясвіченнями, а сигналом, що свідчить про сам вибух. Нікколо Пассалеви, який очолював подальші спостереження, зазначив, що настільки тривалий початковий рентгенівський спалах, пов'язаний зі злиттям нейтронних зір, ще не був зафіксований. Результати дослідження були опубліковані в рецензованому виданні Science Bulletin.

Злиття замість наднової

Нейтронна зірка формується внаслідок вибуху наднової, коли ядро великої зірки стискається. Її маса може сягати від одного до двох сонячних мас, а розміри подібні до великих міст. Короткі гамма-сплески, які тривають до двох секунд, давно асоціюють зі злиттям таких небесних тіл.

Тривалий рентгенівський спалах може мати альтернативне джерело походження. Він може виникати в процесі колапсу ядра великої зорі, після чого на цьому ж місці з'являється наднова.

Нікколо Пассалев почав здійснювати спостереження всього через кілька хвилин після отримання повідомлення, керуючи процесом зі свого ноутбука прямо в потязі. Як зазначає Римський університет Тор Вергата, за допомогою Дуже великого телескопа (VLT) Європейської південної обсерваторії в Чилі вдалося визначити відстань до цієї космічної події. Світло від неї рухалося до Землі протягом понад 6 мільярдів років. На глибоких знімках, зроблених цим телескопом, не було виявлено жодних ознак наднової.

Слід магнітного зірки

Автори пояснюють тривале рентгенівське випромінювання тим, що після зіткнення джерело енергії продовжувало функціонувати ще кілька хвилин. Однією з можливих версій є те, що в результаті злиття виник магнетар — нейтронна зірка, яка обертається з великою швидкістю та має надзвичайно потужне магнітне поле.

Елеонора Троя, яка очолює наукову групу в Римському університеті Тор Вергата, роз'яснює, що магнетар вивільняє енергію з свого магнітного поля в навколишній простір. Це призводить до того, що вибух стає більш яскравим і триває довше. Її коментарі були опубліковані на Space.com. Водночас у статті магнетар розглядається як ймовірне пояснення, а не як остаточно доведений факт.

Шлях до гравітаційних хвиль

Від запуску Einstein Probe у січні 2024 року астрономи виявили сотні швидких рентгенівських спалахів у далеких галактиках. Частину з них пов'язали з вибухами масивних зір, природа решти досі невідома.

Автори стверджують, що тривале рентгенівське випромінювання, ймовірно, пов'язане з багатьма злиттями, навіть у випадках, коли гамма-сплеск виглядає досить звично. Таким чином, ці спалахи можуть слугувати ще одним методом для виявлення джерел гравітаційних хвиль.

До теперішнього часу світло та гравітаційні хвилі від одного злиття нейтронних зір зафіксували лише один раз — у серпні 2017 року під час події, відомої як GW170817. Нікколо Пассалева сподівається, що в наступному циклі спостережень гравітаційно-хвильових детекторів вдасться об'єднати рентгенівський спалах із сигналом, що надходить від того ж джерела.