Астрономы из разных стран получили свидетельства того, что столкновения нейтронных звёзд могут порождать не только короткие гамма-всплески, но и рентгеновские вспышки, которые остаются заметными в течение нескольких минут. Ранее основным электромагнитным сигналом от слияний нейтронных звёзд считались короткие гамма-всплески, исчезающие менее чем за две секунды. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Bulletin.
После запуска спутника Einstein Probe в январе 2024 года учёные зафиксировали сотни ярких рентгеновских вспышек в далёких галактиках. Эти события, называемые быстрыми рентгеновскими транзиентами, имеют разное происхождение: часть из них связана с гибелью массивных звёзд, а источник других остаётся невыясненным. Определить природу таких вспышек сложно, поскольку часто неизвестны ни расстояние до них, ни выделяемая энергия.
Группа исследователей под руководством профессора Элеоноры Трои, поддержанная грантом Европейского исследовательского совета, получила наблюдения, которые помогли установить источник одного такого транзиента. После оповещения от спутника Einstein Probe команда быстро организовала последующие наблюдения с помощью нескольких инструментов, включая Очень большой телескоп (VLT) Европейской южной обсерватории и Very Large Array. Изучив остаток после вспышки, учёные пришли к выводу, что могли наблюдать рождение магнетара в результате слияния двух нейтронных звёзд.
Нейтронные звёзды представляют собой чрезвычайно плотные остатки массивных светил. При слиянии двух таких объектов возникают гравитационные волны, а излучаемый свет помогает понять, что уцелело после столкновения. «Однако если остаток столкновения — это магнетар, он может вспыхивать дольше, — приводит слова профессора Трои, соавтора работы и участницы европейской коллаборации Einstein Probe. — Магнетары — это быстро вращающиеся нейтронные звёзды с огромными магнитными полями. Когда они рассеивают магнитную энергию в окружающее пространство, взрыв становится ярче и продолжительнее. Увидев рентгеновские данные этого события, я поняла, что произошло нечто необычное».
Событие EP250704a/GRB 250704B было зарегистрировано 4 июля 2025 года спутниками SVOM, Insight-HXMT и Einstein Probe. Гамма-всплеск длился около половины секунды, тогда как Einstein Probe фиксировал яркое рентгеновское излучение почти десять минут. «Это самая продолжительная рентгеновская вспышка из когда-либо наблюдавшихся от слияния нейтронных звёзд, — сказал аспирант Никколо Пассалева, руководивший последующими наблюдениями на VLT в Чили. — Это возможность занять место в первом ряду у самых экстремальных сил Вселенной и раскрыть больше её тайн».
Используя инструмент X-Shooter на VLT, исследователи разложили свет события на отдельные компоненты и измерили красное смещение z=0,6610, что указывает на расстояние более шести миллиардов световых лет. Вспышка произошла задолго до формирования Солнца и его планет. Глубокие наблюдения на инструменте FORS2 не выявили яркой сверхновой, которая ожидалась бы при коллапсе массивной звезды. Расстояние, отсутствие сверхновой и характеристики всплеска вместе указывают на слияние нейтронных звёзд, сообщает ScienceDaily. «Обнаружение новых подобных рентгеновских вспышек поможет выяснить, как часто при слияниях нейтронных звёзд образуются магнетары, — заключил Пассалева. — Я с нетерпением жду следующего цикла наблюдений гравитационных волн, когда мы сможем наконец связать одну из таких рентгеновских вспышек со всплеском гравитационных волн от того же источника».