Зонд «Эйнштейн» обнаружил редкую рентгеновскую вспышку и рождение мощного магнетара

Астрономы исследовали необычную рентгеновскую вспышку, зафиксированную космическим зондом «Эйнштейн», и связали её со взрывом массивной звезды. Наблюдения показали, что после сверхновой, вероятно, образовался магнетар — чрезвычайно плотная нейтронная звезда с мощнейшим магнитным полем и огромной скоростью вращения. Результаты исследования опубликованы 22 июля в журнале The Astrophysical Journal Letters. Обнаруженное событие получило обозначение EP250827b.

Оно относится к внегалактическим быстрым рентгеновским транзиентам — коротким вспышкам рентгеновского излучения, которые продолжаются от нескольких минут до нескольких часов. Происхождение таких явлений пока остаётся одной из нерешённых загадок современной астрофизики. Особенно интересны так называемые рентгеновские вспышки — редкая подгруппа подобных транзиентов. Учёные предполагают, что они могут возникать при гибели массивных звёзд, однако надёжно связать рентгеновский сигнал с видимой сверхновой удавалось лишь в нескольких случаях. Обнаруживать такие события сложно.

Большинство космических аппаратов, предназначенных для регистрации мощных космических взрывов, настроены прежде всего на гамма-излучение. Рентгеновские вспышки обладают меньшей энергией и нередко оказываются слишком слабыми или короткими, чтобы их можно было уверенно распознать. Зонд «Эйнштейн», напротив, специально предназначен для поиска слабых и быстро меняющихся источников рентгеновского излучения. EP250827b первоначально проявилась в его данных как едва заметный пограничный сигнал.

Если бы наблюдения ограничились только информацией с космического аппарата, астрономы не смогли бы подтвердить, что вспышка действительно существовала. Решающую роль сыграла совместная работа зонда с наземной обсерваторией Zwicky Transient Facility, или ZTF. Этот телескоп регулярно сканирует большие участки неба и ищет новые источники видимого света. Спустя всего 5,5 часа после рентгеновской вспышки ZTF обнаружил в том же месте оптический транзиент — новую сверхновую, получившую название SN 2025wkm. Такое совпадение подтвердило подлинность сигнала EP250827b.

После обнаружения объекта учёные несколько недель наблюдали за ним в различных диапазонах электромагнитного спектра — от рентгеновского и ультрафиолетового излучения до оптических, инфракрасных и радиоволн. Благодаря этому исследователи смогли восстановить основные характеристики взрыва. В спектре сверхновой не оказалось заметных следов водорода и гелия. Одновременно наблюдения выявили чрезвычайно быстрое движение выброшенного вещества: скорость некоторых обломков достигала примерно 40 тысяч километров в секунду. Эти признаки позволили отнести SN 2025wkm к сверхновым типа Ic-BL — мощным взрывам звёзд, которые перед гибелью потеряли внешние оболочки.

Сверхновые этой категории уже связывали с предыдущими рентгеновскими вспышками. Но главная загадка проявилась в изменении яркости объекта. Обычно после максимума свечения сверхновая постепенно тускнеет, а её остаточное излучение поддерживается радиоактивным распадом никеля-56, образовавшегося во время взрыва. SN 2025wkm повела себя иначе: её энергетическая мощность приблизительно на 20 дней вышла на своеобразное плато. По словам исследователей, это первый случай, когда у сверхновой, обнаруженной благодаря подобной рентгеновской вспышке, наблюдался настолько продолжительный период стабильной светимости. Расчёты показали, что одного радиоактивного распада недостаточно для объяснения такого поведения.

Следовательно, внутри расширяющегося облака вещества должен находиться дополнительный источник энергии. Наиболее подходящим объяснением стало рождение магнетара — сверхплотной нейтронной звезды с исключительно сильным магнитным полем. Такой объект способен быстро вращаться и постепенно передавать свою энергию окружающим обломкам, поддерживая их яркость после первоначального взрыва. Моделирование показало, что магнитное поле предполагаемого магнетара могло достигать примерно (5 times 10^{14}) гаусс. Это приблизительно в квадриллион раз сильнее среднего магнитного поля Земли.

Период вращения объекта оценивается всего в 1,9 миллисекунды: за одну секунду молодая нейтронная звезда могла совершать более 500 оборотов. Вероятнее всего, вспышка произошла после того, как ядро массивной звезды не выдержало собственной гравитации и схлопнулось. Внешние слои были выброшены в космос, а на месте ядра остался быстро вращающийся магнетар, ставший центральным источником энергии сверхновой. EP250827b стала уже четвёртой рентгеновской вспышкой, связанной со сверхновой и обнаруженной зондом «Эйнштейн». Каждое подобное событие помогает астрономам лучше понять механизмы гибели массивных звёзд, образование нейтронных звёзд и релятивистских струй, а также процессы, происходящие в окружающем звезду веществе непосредственно перед взрывом.

• SpaceX установила рекорд, запустив две ракеты Falcon 9 с интервалом всего 38 минут
• Солнечное затмение и Персеиды совпадут: август 2026 года подарит сразу несколько небесных событий
• Космический аппарат NASA «Психея» пролетел мимо Марса и проверил научные приборы
• Учёные определили минимальный размер планеты, способной долго сохранять атмосферу
• SpaceX запустила на орбиту робота для продления жизни старых спутников
• Ученые создали космическую пыль в лаборатории и приблизились к разгадке происхождения жизни
• Марсоход Curiosity обнаружил на Марсе загадочные структуры, похожие на пчелиные соты
• Российский «Союз» доставил астронавта НАСА и двух космонавтов на Международную космическую станцию