Вчені зафіксували потужний космічний вибух, який тривав 27 днів

Астрономи досліджують рідкісний гамма-спалах GRB 220706A, активність якого тривала незвично довго. Такі явища належать до категорії наддовгих гамма-спалахів, походження яких досі залишається загадкою. Особливу увагу науковців привернули спалахи, що тривали протягом 27 днів, а також надзвичайно яскрава наднова, пов’язана з цією подією.

Дослідники припускають, що джерелом енергії міг бути магнетар — нейтронна зоря з надзвичайно сильним магнітним полем. Інша можлива версія передбачає взаємодію струменів речовини з щільними оболонками газу, викинутими зорею перед завершенням її життя. Проте жодне з пояснень поки не підтверджене остаточно.

Що відомо про гамма-спалахи

Гамма-спалахи (GRB) — одні з найпотужніших вибухових явищ у Всесвіті. Вони супроводжуються інтенсивним випромінюванням гамма-променів і зазвичай поділяються на короткі та довгі.

Довгі гамма-спалахи пов’язують із колапсом масивних зір, який може супроводжуватися вибухом наднової та утворенням чорної діри. Короткі спалахи, своєю чергою, часто пов’язують зі злиттям нейтронних зір.

Наддовгі гамма-спалахи відрізняються тим, що механізм, який забезпечує їх енергією, залишається активним значно довше, ніж у типових випадках. GRB 220706A належить саме до цієї рідкісної категорії.

За словами дослідника з Бірмінгемського університету, який брав участь у вивченні явища, виявлена наднова свідчить про колапс зорі, але сама по собі не пояснює ані незвичайної яскравості вибуху, ані дуже пізніх спалахів.

Чи міг вибух спричинити магнетар

Одне з можливих пояснень пов’язане з магнетаром — надзвичайно щільним залишком зорі, магнітне поле якого набагато сильніше за магнітне поле звичайних нейтронних зір.

Подібну гіпотезу вже розглядали після спостереження гамма-спалаху GRB 111209A у 2011 році. Він також супроводжувався незвичайно яскравою надновою. Дослідники припустили, що енергію події міг забезпечувати магнетар, який швидко обертається.

Наднова, пов’язана з GRB 220706A, має схожі характеристики. Це посилює інтерес до магнетарної гіпотези, однак не доводить, що саме такий об’єкт був джерелом енергії цього спалаху.

Інша версія передбачає, що струмені речовини, які виникають під час вибуху, стикаються зі щільними оболонками матеріалу, викинутими зорею наприкінці її життя. Такі зіткнення можуть додатково підживлювати випромінювання.

Чому подія не вкладається в наявні моделі

За оцінками команди, пояснити енергетичні характеристики GRB 220706A можна було б за участю зорі, радіус якої приблизно в тисячу разів перевищує радіус Сонця. Це вказує на можливість участі блакитного надгіганта — значно більшої зорі, ніж типові кандидати на роль джерел звичайних гамма-спалахів.

Водночас дослідники не виключають, що відмінність може полягати не лише в розмірах зорі, а й у природі об’єкта, який залишається після її колапсу.

Вивчати такі події складно ще й через обмеження спостережень. Багато супутників, які виявляють гамма-спалахи, перебувають на низькій навколоземній орбіті, тому Земля періодично закриває їм ділянку неба. Для звичайного спалаху тривалістю кілька секунд або хвилин це не так критично, але для явищ, які тривають днями, такі перерви ускладнюють спостереження. Крім того, наддовгі спалахи можуть бути активнішими в рентгенівському діапазоні.

Нові місії, зокрема Einstein Probe, здатні допомогти виявити більше подібних подій завдяки чутливості до рентгенівського випромінювання. Це дасть змогу перевірити, чи є наддовгі гамма-спалахи окремим класом космічних явищ, чи вони становлять рідкісну частину вже відомої популяції.

Попередню версію дослідження опубліковано в репозитарії arXiv. Робота ще потребує незалежного рецензування, а природа джерела GRB 220706A залишається невстановленою.