Космический взрыв, который, казалось, должен был быстро угаснуть, продолжал излучать вспышки почти целый месяц, установив новый рекорд продолжительности гамма-всплесков.
Астрономы выявили необычный гамма-всплеск GRB 220706A, центральный «движок» которого оставался активным гораздо дольше, чем предсказывали теоретические и практические исследования. Рентгеновские вспышки продолжались настолько долго, что предыдущий рекорд был отправлен в архив: активность продолжалась около 27 дней в системе отсчета от начала всплеска.
Событие произошло 6 июля 2022 года, но понять его природу удалось лишь после многоволновых наблюдений. Исследователи под руководством Бенджамина Гомперца использовали данные космических аппаратов Swift, NICER и Chandra, а также наземных оптических, инфракрасных и радиотелескопов. Наблюдения охватили период, начавшийся через 100 секунд после всплеска и завершившийся в октябре 2023 года (15 месяцев).
Исследование события (или процесса) GRB 220706A опубликовано пока в виде препринта на arXiv.
16 часов — только разминка
Первоначальный гамма-всплеск длился около 15,6 часов. Среди 549 исследованных гамма-всплесков GRB 220706A занял восьмое место по продолжительности.
Однако настоящий сюрприз проявился позже. Рентгеновское излучение продолжало вспыхивать примерно 51 день по земным часам. Из-за космологического красного смещения объекта — z = 0,8577 — этот промежуток после пересчета соответствует примерно 27 дням в системе отсчета самого всплеска. Это примерно на 20 дней превышает предыдущий рекорд для столь поздней активности центрального «движка».
Проще говоря, источник космического взрыва не только задержался на послесвечение. Он, согласно данным ученых, продолжал функционировать спустя несколько недель после первоначальной вспышки.
Кроме того, GRB 220706A оказался так называемым темным гамма-всплеском: видимого света от него было значительно меньше, чем можно было ожидать по мощности рентгеновского излучения. Вероятное объяснение — пыль в родительской галактике, скрывающая оптическое излучение.
Примерно через 17 дней после всплеска исследователи зафиксировали дополнительный оптический свет, который соответствовал появлению сверхновой. Если расчеты поглощения света пылью верны, новый взрыв мог быть настолько ярким, что его можно считать кандидатом в так называемые лучистые сверхновые. Если это подтвердится, ученые получат уникальное сочетание гамма-всплеска и лучистой сверхновой в одном событии.
Черная дыра, магнетар или что-то иное?
Ученые рассмотрели несколько сценариев. Один из них подразумевает коллапс массивной звезды с образованием черной дыры: необычно протяженная структура звезды могла обеспечить длительную аккрецию вещества.
Другой вариант — молодой магнетар, сверхплотная нейтронная звезда с мощным магнитным полем. Однако для GRB 220706A такой сценарий требует достаточно необычного набора параметров.
Еще один вариант — приливное разрушение звезды черной дырой. Место всплеска делает этот сценарий геометрически возможным, но характеристики рентгеновского и оптического излучения больше соответствуют гамма-всплеску.