Много лет астрономы изучали слияния нейтронных звёзд в основном по их коротким гамма‑всплескам (short GRB). Самое раннее излучение в диапазоне мягких рентгеновских лучей оставалось почти недоступным: узкопольные рентгеновские телескопы обычно ждут гамма‑триггера, а затем только поворачиваются к источнику. Спутник Einstein Probe (EP) с его широкоугольным мониторингом мягкого рентгена наконец‑то открыл эту «скрытую» стадию.
Художественное изображение спутника Einstein Probe в космосе — Изображение: China News Service / Wikimedia Commons, CC BY 4.0
Полсекунды вспышки и десять минут послесвечения
4 июля 2025 года EP зарегистрировал событие EP250704a/GRB 250704B. Сначала оно выглядело как обычный короткий GRB: яркая вспышка длительностью меньше полусекунды, одновременно замеченная в гамма‑диапазоне аппаратами SVOM‑GRM и Insight‑HXMT и в рентгене модулем EP‑WXT.
Однако при детальном анализе выяснилось неожиданное: источник не погас, а продолжал излучать мягкий рентген почти 10 минут отдельными эпизодами. Энергия была значительной, но спектр настолько мягким, что классические гамма‑детекторы, вроде Burst Alert Telescope на Swift, просто не увидели бы такое излучение на типичном космологическом расстоянии. Предыдущие миссии зафиксировали бы лишь короткий гамма‑импульс, полностью пропустив длительную рентгеновскую активность, которую показал EP.
Слияние компактных объектов и двигатель‑магнетар
Сигнал EP запустил широкую многоволновую кампанию: наблюдения от рентгена и оптики до радио. Спектроскопия позволила определить галактику‑хозяйку и красное смещение, а также исключить наличие сверхновой, что указывает на слияние компактных объектов – нейтронных звёзд.
Анализ высокоэнергетического излучения показал, что длительный рентген питается напрямую от центрального остатка слияния, а не только от внешней ударной волны. Наиболее правдоподобное объяснение – образование быстро вращающейся, сильно намагниченной нейтронной звезды, то есть магнетара, который продолжал закачивать энергию в систему после затухания короткого GRB, формируя вытянутую мягкую рентгеновскую фазу и последующие послеcвечения.
Новый инструмент мульти‑мессенджерной астрономии
Открытие важно для гравитационно‑волновых исследований. Оно показывает, что быстрые рентгеновские транзиенты могут быть электромагнитными аналогами источников гравитационных волн и, вероятно, нередко сопровождают короткие GRB, оставаясь ниже порога чувствительности гамма‑детекторов.
Раскрыв эту скрытую мягкорентгеновскую фазу, Einstein Probe расширяет наше представление о слияниях нейтронных звёзд за пределы короткой гамма‑вспышки и даёт новый способ изучать остатки слияний, что в перспективе поможет лучше ограничить уравнение состояния нейтронной звёздной материи и усилит потенциал мульти‑мессенджерной астрономии.
Источник: ScienceDaily
