Короткая вспышка гамма-излучения, которая длится меньше половины секунды, может скрывать гораздо более продолжительное событие. Космическая обсерватория Einstein Probe зарегистрировала почти десять минут мягкого рентгеновского излучения после короткого гамма-всплеска. Наблюдения показали, что слияние компактных объектов способно сопровождаться длительной активностью, которую предыдущие телескопы могли просто не замечать.

Открытие поможет ученым лучше изучать последствия слияний нейтронных звезд и искать электромагнитные сигналы, связанные с гравитационными волнами.

Вспышка длилась доли секунды, а излучение продолжалось почти десять минут

Событие EP250704a/GRB 250704B произошло 4 июля 2025 года. Первоначально оно выглядело как обычный короткий гамма-всплеск: яркая вспышка продолжалась менее половины секунды. Ее одновременно зарегистрировали гамма-детекторы SVOM-GRM и Insight-HXMT, а также рентгеновский телескоп Einstein Probe.

Однако затем источник не исчез. Он продолжил испускать мягкое рентгеновское излучение отдельными эпизодами на протяжении почти десяти минут.

Для астрономов это стало неожиданностью. Хотя продолжительное излучение несло значительную энергию, его спектр был настолько мягким, что обычные гамма-телескопы могли не обнаружить его на космологическом расстоянии. Например, прибор Swift BAT, предназначенный для регистрации гамма-всплесков, вероятно, зафиксировал бы только первоначальную короткую вспышку.

Таким образом, более ранние наблюдения могли создавать неполную картину происходящего: за кратким гамма-сигналом оставалась незамеченной продолжительная фаза рентгеновской активности.

Как ученые установили происхождение сигнала

Чтобы выяснить, что вызвало необычное излучение, международная команда организовала дополнительные наблюдения в разных диапазонах — от рентгеновского и оптического до радиоизлучения.

Спектроскопический анализ позволил определить красное смещение и оценить расстояние до события. Исследователи также изучили галактику, в которой произошла вспышка, и проверили, не сопровождалась ли она сверхновой.

Совокупность данных помогла исключить сценарий со сверхновой и получить веские основания связать длительное рентгеновское излучение со слиянием компактных объектов — например, нейтронных звезд.

Это важно, поскольку сами по себе короткие всплески высокой энергии не всегда позволяют однозначно установить, какой именно процесс их породил.

После слияния могла образоваться магнитная нейтронная звезда

Анализ показал, что продолжительное рентгеновское излучение, вероятно, питалось энергией остатка слияния, а не только ударной волны, распространяющейся в окружающем пространстве.

На это указывали изменения яркости и спектра источника, а также последующее рентгеновское и оптическое послесвечение.

Одна из возможных интерпретаций состоит в том, что после слияния образовался магнетар — нейтронная звезда, которая быстро вращается и обладает чрезвычайно сильным магнитным полем. Такой объект мог продолжать выделять энергию и подпитывать рентгеновское излучение уже после того, как первоначальная гамма-вспышка завершилась.

Пока это объяснение остается гипотезой, а не окончательно установленным фактом. Тем не менее оно согласуется с наблюдаемыми свойствами события и позволяет объяснить, почему источник сохранял активность в течение нескольких минут.

Новый способ искать источники гравитационных волн

Слияния нейтронных звезд относятся к числу событий, при которых возникают и гравитационные волны, и электромагнитное излучение. Совместные наблюдения этих сигналов позволяют изучать процессы, недоступные при использовании только одного типа данных.

После первого совместного обнаружения гравитационных волн и электромагнитного излучения от сливающихся нейтронных звезд в 2017 году астрономы ищут дополнительные признаки, которые помогут находить подобные события и понимать, что происходит с их остатками.

Продолжительная фаза мягкого рентгеновского излучения может стать еще одним таким признаком. Исследователи предполагают, что подобная активность может сопровождать и другие короткие гамма-всплески, но оставаться незамеченной из-за ограничений приборов, чувствительных преимущественно к более высоким энергиям.

Если эту связь удастся подтвердить на других событиях, Einstein Probe поможет расширить поиск электромагнитных аналогов источников гравитационных волн.

Что открытие расскажет о нейтронных звездах

Наблюдения показывают, что короткий гамма-всплеск не обязательно означает, что самое интересное уже закончилось. После него может сохраняться более продолжительный процесс, который требует отдельного изучения.

Такие данные могут помочь ученым понять, какие объекты остаются после слияния нейтронных звезд и как они выделяют энергию. В перспективе это также позволит уточнить уравнение состояния нейтронной материи — физическую модель, описывающую свойства вещества при колоссальных плотностях внутри этих звезд.

Главный результат работы Einstein Probe — обнаружение ранее скрытой фазы рентгеновской активности. Теперь астрономам предстоит выяснить, насколько часто она возникает и действительно ли связана с образованием долгоживущего магнетара.