Астрономы Северо-Западного университета в Чикаго сообщили, что, вероятно, смогли впервые наблюдать рождение магнетара. Вспышка, которая может указывать на возникновение небесного тела, произошла 22 мая 2020 года.
Магнетар — нейтронная звезда с очень сильным магнитным полем, которое вызвано чрезвычайно высокой скоростью вращения вокруг своей оси. Их существование было предсказано в 1992 году, а доказательство этого получили в 1998-м. Магнетары считаются малоизученным типом нейтронных звёзд из-за очень малых размеров — около 20-30 километров в диаметре, при этом их массы в большинстве своём превосходят массу Солнца.
Исследователи рассказали, что видели килоновую — слияние двух нейтронных звёзд околосолнечных масс, подобное взрыву. Приставка «кило-» в обозначении этого явления условна — она показывает, что мощность таких вспышек в тысячи раз превосходит мощность новых (но не сверхновых), в то время как килоновая происходит в результате слияния именно нейтронных звёзд, а не повышения светимости обычных газовых по тем или иным причинам. Килоновые вызывают короткий гамма-всплеск и излучают гравитационные волны. Именно благодаря наличию последних при наблюдении аналогичного явления в 2017 году удалось доказать, что килоновые вызваны слиянием сверхмассивных тел, как нейтронные звёзды.
Майская килоновая была необычайно яркой — самой яркой из когда-либо наблюдаемых. По словам руководителя исследования Вен-фай Фонг, чаще всего следствием такого слияния нейтронных звёзд становится образование тяжёлой нейтронной звезды, которая за миллисекунды коллапсирует в чёрную дыру. Зарегистрированный всплеск гамма-излучения в мае показал, что, вероятно, получившийся в результате килоновой объект «смог выжить» — вместо того, чтобы сколлапсировать, он превратился в быстро вращающуюся нейтронную звезду с исключительно сильным магнитным полем.
Излучение от вспышки было обнаружено обсерваторией Нила Герелса Свифта. После этого учёные привлекли для наблюдения другие телескопы, в том числе «Хаббл», который и показал, что излучение в инфракрасном диапазоне от килоновой было в 10 раз мощнее, чем предполагалось. Вен-фай Фонг и её команда заметили, что это не укладывается в традиционную картину коротких гамма-всплесков — излучение было слишком ярким. Кроме того, этот гамма-всплеск стал редким случаем, когда учёные обнаружили излучение от него во всём электромагнитном спектре.
Учёные предполагают, что такая высокая интенсивность вызвана струями вещества, движущимися со скоростями, близкими к скорости света. Они, в свою очередь, могли появиться из-за того, что получившийся в результате слияния объект вращается с огромной скоростью — примерно 1000 раз в секунду. Учёные отмечают, что именно чрезвычайно высокая яркость килоновой и есть следствие того, что в результате слияния образовалась не чёрная дыра, а нейтронная звезда — в противном случае энергия вспышки была бы намного меньше, поскольку чёрная дыра поглощала бы окружающую её материю.
По словам Вен-фай Фонг, учёные уже доказали существование магнетаров, большинство которых образовались в результате смертей массивных звёзд. Однако, вероятно, что небольшая часть магнетаров может появляться и после слияния двух нейтронных звёзд.
Исследователи пока настроены скептически: чтобы серьёзно рассуждать об образовании магнетаров в результате слияния нейтронных звёзд, наблюдения одной килоновой недостаточно. По словам соавтора статьи и аспирантки в лаборатории Фонг, Джиллиан Растинежад, учёным будет особенно интересно найти другие килоновые, которые будут выглядеть похожим образом. Кроме того, излучение от обнаруженной в мае килоновой будет продолжаться в течение нескольких лет, и последующие радионаблюдения могут в конечном итоге доказать, что в её результате действительно образовался магнетар.
