Астрономы заметили возможное рождение магнетара в слиянии нейтронных звезд

Слияние двух нейтронных звезд может приводить к появлению «килоновой» — компактного и слишком яркого источника излучения и гравитационных волн. В процессе слияния в пространство выбрасываются большие массы необычного вещества, составляющего такие звезды. Происходит синтез нестабильных изотопов, которые быстро распадаются, приводя к возникновению ядер атомов тяжелее железа. Энергия этого распада разогревает окружающее «нейтронное» облако и заставляет его активно излучать.

Наблюдения таких событий случайны и сложны, поэтому до сих пор известны лишь несколько примеров регистрации килоновых. Одну из них в этом мае обнаружила команда астрофизиков во главе с Вэньфаем Фонгом (Wen-fai Fong) из американского Северо-Западного университета. Первоначальный сигнал GRB 200522A, замеченный космическим телескопом Swift, подтвердили дополнительными наблюдениями в инфракрасном, видимом и рентгеновском диапазонах.

В новой статье, принятой к публикации в The Astrophysical Journal и пока доступной в виде препринта, ученые подтвердили природу этой килоновой расчетами. Яркость GRB 200522A оказалась необычайно высокой, особенно в ИК-волнах, которые телескоп Hubble регистрировал приблизительно на третий и 16-й дни после вспышки. В этом диапазоне она на порядок превысила уровни излучения, которые наблюдали у килоновых до сих пор. Ученые предполагают, что это может быть связано с тем, как именно развивалось слияние и чем оно закончилось.

Считается, что большинство слияний нейтронных звезд должно приводить к образованию слишком плотного, тяжелого и нестабильного объекта, который быстро коллапсирует в черную дыру под действием собственной гравитации. Однако существует лазейка, позволяющая ему выжить.

Если необычайно массивная нейтронная звезда, образовавшаяся в итоге слияния, очень быстро вращается и получает экстремально мощное магнитное поле, это позволяет «сбрасывать» избыток ее энергии (и массы), в итоге превращая ее в излучение. Именно такую звезду-магнетар могло создать событие GRB 200522A и «дополнительное» излучение, которое зарегистрировал Hubble.