Давним-давно у глибинах Всесвіту потужний сплеск гамма-променів спричинив вивільнення протягом пів секунди більше енергії, ніж Сонце згенерує її за усі 10 мільярдів років свого життя.
Вивчивши неймовірно сильний сплеск випромінювання в оптичному, рентгенівському, ближньому інфрачервоному та радіо діапазонах електромагнітного спектра, група астрофізиків, яку очолювала Вен-фай Фонґ (Wen-fai Fong) з Коледжу мистецтв і наук Вайнберга Північно-Західного університету (США), дійшла висновку: вони, ймовірно, помітили народження магнітара.
Дослідники вважають, що магнітар утворився в результаті злиття двох нейтронних зір. Це перше спостереження такого явища в історії астрономії. Злиття привело до появи явища кілонової — найяскравішої з усіх, які коли-небудь спостерігали. Світло від неї досягло Землі 22 травня 2020 р. І найпершими були гамма-промені, проявивши себе у вигляді спалаху, який називають коротким сплеском гамма-променів.
Цей сплеск (його позначили GRB 200522A) зареєструвала космічна обсерваторія імені Ніла Ґерельса «Свіфт» (Neil Gehrels Swift Observatory). Одразу після реєстрації сигналу науковці швидко залучили до спостережень інші телескопи, зокрема Космічний телескоп імені Габбла, Дуже великий масив антен імені Карла Янського, обсерваторію імені Кека та Глобальну мережу телескопів обсерваторії Лас-Камбрес, щоб вивчити наслідки спалаху та галактику, де він трапився.
Група Фонґ швидко зрозуміла, що з цим спалахом щось не так. Як порівняти з даними рентгенівських і радіоспостережень, ближнє інфрачервоне випромінювання, виявлене за допомогою «Габбла», було занадто сильним. У 10 разів сильнішим, ніж передбачалося. Танмой Ласкар (Tanmoy Laskar) з Університету Бата у Великобританії, який брав участь в дослідженні, сказав: «Отримавши дані від “Габбла”, нам довелося повністю змінити попередні уявлення, бо ми зрозуміли, що стали свідками нового явища».
Наукова група розглянула кілька варіантів пояснення незвичайної сили гамма-сплеску. Нині в астрономії прийнято вважати, що такі короткі сплески виникають внаслідок злиття двох нейтронних зір, дуже щільних об’єктів з масою, як у Сонця, стиснутих до розмірів міста поперечником 20 км. Хоча у більшості випадків такого злиття, ймовірно, виникає чорна діра, у цьому явищі дві нейтронні зорі об’єдналися в одну, утворивши магнітар, масивну нейтронну зорю з дуже потужним магнітним полем.
На цій ілюстрації показано послідовність утворення магнітарової кілонової, максимальний блиск якої в 10000 разів більший, ніж у класичної нової. 1) Дві нейтронні зорі, що обертаються по спіралі, наближаються одна до одної все ближче й ближче. 2) Вони стикаються і зливаються, спричиняючи вибух, який за пів секунди вивільнює більше енергії, ніж Сонце виробить її протягом 10 мільярдів років, тобто протягом усього свого життя. 3) У результаті злиття виникає ще більш масивна нейтронна зоря, яку називають магнітаром, що має дуже потужне магнітне поле. 4) Магнітар передає енергію викинутій у процесі вибуху речовині, змушуючи її світитися несподівано яскраво в інфрачервоному випромінюванні. Фото з сайту https://phys.org.
«Коли дві нейтронні зорі зливаються, то найімовірніше вони утворюють масивну нейтронну зорю, яка протягом мілісекунд або менше перетворюється в чорну діру», — сказала Вен-фай Фонґ. «Результати нашого дослідження вказують на те, що можливо, масивний об’єкт вижив. Замість того, щоб “обвалитися” в чорну діру, він став магнітаром: нейтронною зорею, яка швидко обертається, має сильне магнітне поле, викидає енергію в навколишнє середовище і створює дуже яскраве випромінювання, яке ми бачимо».
«Нині астрономам відомо лише про одну підтверджену й ідентифіковану кілонову», — сказала Джилліан Растінежад (Jillian Rastinejad), учасниця дослідження. «Тож особливо цікаво знайти нову потенційну кілонову, що має суттєво інакший вигляд. Це відкриття дає нам можливість дослідити різноманіття кілонових та їх залишків».
Якщо несподівано високий блиск, зареєстрований за допомогою «Габбла», був спричинений магнітаром, який насичував енергією речовину від кілонової, то протягом декількох років викинута під час злиття нейтронних зір речовина буде генерувати випромінювання в радіодіапазоні. Подальші радіоспостереження можуть зрештою довести, що це був магнітар. Це, натомість, дасть змогу пояснити походження таких об’єктів.
За інф. з сайту https://phys.org
