Далекий всплеск излучения выдал нейтронную звезду-«переростка»

Короткие гамма-всплески – это невероятно мощные выбросы энергии, самые яркие в современной Вселенной. Они возникают при слиянии нейтронных звезд друг с другом или с черными дырами. Считается, что как раз за те доли секунды, в течение которого такая система коллапсирует в новую черную дыру, она и высвобождает столько излучения, сколько Солнце создает за десяток миллиардов лет. Узкий луч гамма-всплеска виден на огромных даже по космическим меркам расстояниях, после чего остается медленно гаснущее послесвечение на все более и более длинных волнах.

Однако недавние наблюдения короткого гамма-всплеска GRB 180618A нарушают такие представления. Астрономы заметили его с помощью космической обсерватории Swift, в галактике, расположенной на расстоянии более 10,5 миллиардов световых лет. Уже через пару минут после этого на объект автоматически направился роботизированный оптический телескоп Liverpool, работающий в Обсерватории Роке-де-лос-Мучачос. Результаты этих наблюдений представлены в статье, опубликованной в The Astrophysical Journal.

Исходя из характеристик гамма-всплеска Нурия Джордана-Митджанс (Nuria Jordana-Mitjans) и ее коллеги определили, что источником его послужила не черная дыра, а огромная нейтронная звезда, оставшаяся после слияния двух нейтронных звезд меньших размеров. Она просуществовала не менее суток прежде чем превратиться в черную дыру, словно не сразу «заметив», что пора коллапсировать. «Команде удалось найти свидетельства существования мета-стабильной, гипермассивной нейтронной звезды, – прокомментировал работу итальянский астроном Стефано Ковино (Stefano Covino), – и это очень важная находка».

По словам Нурии Джордана-Митджанс, подобные звезды не должны сохраняться столь долгое время, и почему эта продержалась так долго, пока что в точности неизвестно. Ученые предполагают, что это может быть связано с необычайно быстрым вращением и мощными магнитными полями нейтронной звезды. На некоторое время она превратилась в миллисекундный магнетар, который и выбрасывал потоки гамма-всплеска.

При этом разлетающееся вокруг облако вещества ускорялось магнетаром до околосветовых скоростей. Раскаляясь, оно создало послесвечение, которое наблюдал наземный оптический телескоп. Это излучение оказалось необычно ярким, на порядки больше обычного для таких событий. Однако продолжалось оно недолго и уже через 35 минут угасло.