Недавно обнаруженный рентгеновский транзиент связали с коллапсаром
Международная группа астрономов детально изучила быстрый рентгеновский транзиент EP 241021a. Для этого ученые использовали данные наземных и космических телескопов, которые собирали на протяжении года. Результаты исследования опубликовали 17 ноября на сервере препринтов arXiv. Новая работа объясняет природу загадочных вспышек в глубоком космосе и связывает их с гибелью массивных звезд.
Быстрые рентгеновские транзиенты, или FXT, представляют собой мощные выбросы энергии. В рентгеновском диапазоне они длятся от нескольких минут до нескольких часов. Астрономам трудно изучать такие события. Вспышки происходят в случайных местах, возникают внезапно и быстро гаснут. До сих пор у науки не было единого мнения о причинах этого явления. Среди гипотез ученые рассматривали вспышки на звездах, ударные волны от сверхновых или длинные гамма-всплески.
Событие EP 241021a обнаружили 21 октября 2024 года. Сделал это широкоугольный телескоп на борту спутника Einstein Probe. Объект находится на большом расстоянии от Земли: его красное смещение составляет 0,75. Детекторы зафиксировали яркую вспышку мягкого рентгеновского излучения. Она длилась около 100 секунд. Пиковая мощность выброса оказалась колоссальной, что сразу привлекло внимание специалистов.
Вскоре после открытия астрономы организовали масштабную наблюдательную кампанию. Ей руководил Джонатан Кирола-Васкес из Университета Радбауд в Нидерландах. Команда хотела выяснить физическую природу источника. Ученые получали изображения и анализировали спектр объекта в течение 300 дней. Наблюдения велись в рентгеновском, оптическом, ближнем инфракрасном и радиодиапазонах.
Данные показали сложную и необычную картину. Яркость объекта менялась нелинейно. Первые 20 дней излучение в оптическом и рентгеновском диапазонах вело себя одинаково. Это указывало на единый источник энергии. Однако после 19-го дня ситуация изменилась. В спектре появился новый компонент — тепловой. Характер излучения стал другим и перестал совпадать с рентгеновскими данными. Астрономы определили это свечение как признак начала сверхновой.
Такое поведение идеально укладывается в модель коллапсара. Коллапсар — это сценарий гибели очень массивной звезды. В конце жизненного цикла ядро звезды сжимается и превращается в черную дыру или нейтронную звезду. При этом образуются джеты — узкие пучки плазмы, которые вырываются наружу почти со скоростью света.
Именно джет стал причиной первой короткой вспышки, которую заметил телескоп. Он пробил оболочку звезды и создал мощный импульс рентгеновского излучения. Наблюдатели увидели этот момент как транзиент. Затем начался второй этап катастрофы. Внешние слои звезды разлетелись в стороны из-за взрыва. Облаку газа потребовалось время на расширение, поэтому характерное тепловое свечение сверхновой стало заметным для телескопов только через три недели.
Анализ показал, что взрыв относится к типу сверхновых Ic-BL. Это происходит, когда звезда перед гибелью теряет внешнюю оболочку из водорода и гелия. Новое исследование подтверждает теорию о том, что некоторые быстрые рентгеновские транзиенты возникают именно в момент коллапса массивных звезд. Данные Einstein Probe помогли астрономам связать мгновенную вспышку джета с последующим взрывом звезды в единую картину.
Ранее мы рассказывали о пульсарах — загадочных периодических сигналах, приходящих из глубин космоса. Что они собой представляют, как образуются и с какой скоростью вращаются — в материале.
Визуализация Chinese Academy of Sciences
Самое популярное
