Долгий гамма-всплеск может быть признаком космической катастрофы нового типа
Гамма-всплески — самые мощные космические события. Они всегда кратковременны, поэтому когда космический телескоп «Ферми» зафиксировал длившийся около семи часов GRB 250702B, он сразу привлек внимание.
«Это просто-напросто наблюдательно не похоже ни на что другое в этой категории, что мы когда-либо видели», — поделился астрофизик Дэниел Перли из Ливерпульского университета имени Джона Мурса.
На днях опубликованы сразу шесть препринтов с результатами наблюдения события по мере его разворачивания во всем электромагнитном спектре, от гамма-лучей до радиоволн — и попытками его объяснить. Высказываются предположения, что у необычной вспышки — необычный источник. Самая экзотическая идея состоит в том, что черная дыра погрузилась в сердцевину другой звезды и разрывает ее изнутри.
Первые предположения
Когда «Ферми» впервые увидел GRB 250702B, астрономы предположили, что долгое гамма-излучение могло родиться в более спокойном процессе в Млечном Пути и кажется таким ярким лишь потому, что его источник находится близко к Земле. Однако Очень большой телескоп Европейской южной обсерватории и космический телескоп «Хаббл» вскоре обнаружили слабое инфракрасное послесвечение в далекой галактике, расстояние до которой, по оценкам космической обсерватории НАСА «Джеймс Уэбб», составляет миллиарды световых лет. Сигнал гамма-всплеска также содержал необычные пики, как если бы луч света пульсировал.
«Он очень необычен своей продолжительностью, немного необычен своим окружением, и затем эта странная периодичность, я думаю, заставляет его выделяться», — пояснил астрофизик Брайан Мецгер из Колумбийского университета.
Разные версии
Этот пульсирующий ритм дает основания предположить, что GRB 250702B произошел из-за опасного сближения звезды с черной дырой схожего размера. В результате черная дыра срывает вещество с компаньона, и оно, вращаясь при падении, вспыхивает на каждом витке.
Мецгер видит проблемы в этом сценарии: «Даже если бы центральный источник энергии был идеально периодическим, не так уж очевидно, что сами гамма-лучи должны быть такими». По его словам, гамма-всплески — «чрезвычайно хаотичное явление».
Некоторые исследователи считают, что длительные вспышки гамма-излучения могут производить сверхмассивные черные дыры в центрах галактик. Когда звезда приближается слишком близко к такой гигантской черной дыре, она может быть разорвана, порождая впечатляющее световое шоу и иногда струю. Считается, что этот механизм ответственен за наблюдавшийся в 2011 году источник, испустивший четыре гамма-всплеска за два дня.
Но этот сценарий не может объяснить GRB 250702B. Его послесвечение явно находилось не в центре галактики, а дальше, что заставило некоторых предположить разрушение звезды черной дырой средней массы, что случается на окраинах галактик. Однако яркость гамма-лучей менялась так быстро, примерно каждую секунду, что источник должен был быть гораздо более компактным.
Экзотическая гипотеза
Это привело некоторых теоретиков к рассмотрению, пожалуй, самого необычного сценария из всех: черная дыра разрывает другую звезду изнутри. Эта модель начинается с черной дыры звездной массы и большой звезды, вращающихся друг вокруг друга. Когда звезда сгорает, от нее остается плотное гелиевое ядро и внешняя оболочка, которая раздувается. Эта оболочка может оказывать тормозящее воздействие на черную дыру, заставляя ее по спирали падать внутрь и в конечном итоге погрузиться в гелиевое ядро. Оказавшись там, она разрывает ядро, что и питает мощную, долгоживущую струю.
«Это явление, подобное гамма-всплеску, но оно допускает более продолжительные вспышки», — сказал Перли.
Загадка остается нераскрытой
По его словам, пока сложно сказать, какое объяснение окажется верным: «Нельзя сказать, что есть какой-либо консенсус. Нужно подождать и посмотреть, как все утрясется, когда эти статьи пройдут рецензирование».
Между тем GRB 250702B уже угасает, становясь невидимым. Похоже, его тайна останется не раскрытой, пока не произойдет аналогичная катастрофа.
