Гамма-всплески — это очень яркие и короткие вспышки излучения. Они возникают во время мощных космических катастроф. Короткие гамма-всплески обычно длятся меньше двух секунд и зачастую связаны со слиянием нейтронных звезд. Иногда после них появляется и более мягкое рентгеновское излучение, но его ранние этапы астрономы наблюдают редко.
Именно такой короткий гамма-всплеск ученые поймали с помощью сразу нескольких инструментов, включая космическую обсерваторию Einstein Probe, франко-китайский спутник SVOM и китайскую рентгеновскую обсерваторию Insight-HXMT. Событие получило обозначения GRB 250704B и EP250704a. В гамма-диапазоне оно поначалу выглядело обычно: основная фаза всплеска длилась всего 0,37 секунды. Однако в мягком рентгеновском диапазоне картина была сложнее.
Einstein Probe сначала увидел короткую рентгеновскую вспышку, совпадающую с гамма-всплеском, а затем слабое продолжение. Примерно через 20 секунд рентгеновское излучение вновь усилилось и продолжалось еще примерно девять минут. При этом в гамма-диапазоне излучение уже не регистрировалось.
Долгую рентгеновскую фазу обычным послесвечением ученые объяснить не смогли. Сигнал менялся слишком быстро, а со временем его спектр становился жестче. Это, судя по всему, указывает на то, что источник всплеска продолжал «работать» еще несколько минут после основной вспышки.
Расстояние до источника определили по послесвечению в оптическом диапазоне: его свет шел до Земли около шести миллиардов лет. Свойства самого всплеска и отсутствие сверхновой указали на то, что его породило слияние компактных объектов, вероятнее всего нейтронных звезд. Зафиксировать гравитационные волны или килоновую от события не удалось — источник находится слишком далеко для нынешних наблюдений.
Авторы научной работы, опубликованной в журнале Science Bulletin, предположили, что после слияния мог остаться быстро вращающийся и сильно намагниченный остаток — магнетар. Такая нейтронная звезда способна еще некоторое время отдавать огромное количество энергии и поддерживать рентгеновское излучение даже после того, как короткий гамма-всплеск уже закончился. Именно этим ученые объяснили необычно долгий рентгеновский сигнал.
Результаты исследования могут помочь по-новому взглянуть на короткие гамма-всплески. Раньше длительное излучение после таких событий можно было наблюдать лишь у небольшой части источников. Дело, однако, может быть и в ограничениях приборов: мягкое рентгеновское излучение слишком слабое для обычных гамма-телескопов.
Если выводы ученых верны, похожие рентгеновские продолжения могут быть у многих коротких гамма-всплесков, просто раньше они оставались незамеченными. Если бы GRB 250704B зафиксировали только гамма-телескопы, все закончилось бы вспышкой длиной примерно 0,4 секунды.