В начале 2024 года, ровно 5 марта, космическая обсерватория Einstein Probe зафиксировала нечто необычное. Этот телескоп создан для того, чтобы ловить в небе короткие и яркие вспышки рентгеновского излучения. За время своей работы он успел заметить много разных космических событий, но объект под EP240305a поставил учёных в тупик. Дело в том, что этот источник не подходит ни под один из известных ранее типов космических взрывов. Он дал две короткие рентгеновские вспышки, одну за другой, а между ними было около 200 секунд тишины. Астрономы тут же направили на него несколько других телескопов, чтобы изучить явление в разных диапазонах – от инфракрасного до радиоволн. Результаты этого анализа, опубликованные в престижном журнале«Monthly Notices of the Royal Astronomical Society», показали, что мы имеем дело с загадкой, которая заставит пересмотреть некоторые теории.
Почему учёные не могут понять природу этой вспышки?
Когда астрономы увидели, что EP240305a ведёт себя не как обычные космические катаклизмы, они начали перебирать варианты. Первым делом они отбросили идею о том, что это чёрная дыра разорвала звезду и выбросила джет. Такие события длятся месяцами, а этот источник потух всего за несколько дней. Не подошёл и вариант со вспышкой рентгеновской двойной системы, где звезда перетягивает вещество на чёрную дыру или нейтронную звезду. Хотя есть короткоживущие типы таких вспышек, которые гаснут за пару недель, но они не дают такого мощного радиоизлучения, какое было зафиксировано у EP240305a. Учёные также проверили теорию термоядерного взрыва на поверхности нейтронной звезды. Но и здесь всё не сошлось: температура у источника оказалась слишком низкой для такого сценария, а радиосигнал, наоборот, был слишком долгим.
Они даже рассмотрели вариант гигантской вспышки магнитара – нейтронной звезды с мощнейшим магнитным полем. Такие события, как правило, длятся меньше секунды, а у EP240305a две вспышки растянулись на минуты. Радиоизлучение тоже не укладывалось в рамки обычных звёздных вспышек. В итоге учёные перебрали все основные классы быстрых космических транзиентов, но ни один из них не подошёл идеально, оставив только одну, самую неожиданную версию.
Что общего у этого объекта с гамма-всплесками?
Самое интересное, что по своим характеристикам EP240305a очень напоминает знаменитые гамма-всплески (GRB). Это самые мощные взрывы во Вселенной, которые обычно происходят при коллапсе массивных звёзд или слиянии нейтронных звёзд. У этой загадочной находки есть несколько ключевых черт, свойственных GRB. Во-первых, тот самый двойной всплеск, когда одна вспышка следует за другой, является характерным признаком, который встречается у некоторых гамма-всплесков. Во-вторых, рентгеновская яркость вела себя по очень знакомому сценарию. А что самое важное – радиосигнал затухал именно так, как это бывает у так называемого»послесвечения« гамма-всплеска. Казалось бы, всё сходится.
Но есть одна загвоздка: собственно гамма-лучи, то есть самое высокоэнергетическое излучение, которое и дало название этому классу взрывов, зарегистрированы не были. То есть объект показал всё поведение гамма-всплеска, но самой главной его характеристики – гамма-вспышки – не случилось.
Астрономы назвали такое явление «гамма-тёмным» событием. Похоже на то, что джет (поток вещества) был направлен чуть в сторону от Земли, или он не смог пробиться сквозь окружающую звезду оболочку. Есть и третья версия: это мог быть так называемый «грязный огненный шар», который нагружен лишним веществом, поглощающим гамма-излучение. В любом случае, перед учёными стоит сложная задача: понять, что же именно они увидели.
Почему такие события легко пропустить?
Вот тут и кроется главная проблема. Большинство ярких и громких космических взрывов видны с любого достаточно sensitivного телескопа. А вот слабые, тусклые объекты вроде EP240305a теряются на фоне более ярких соседей. Если бы не высокая чувствительность телескопа Einstein Probe и не быстрая реакция астрономов, которые тут же подключили другие обсерватории, эту находку могли бы и не заметить. Авторы исследования отмечают, что именно такие слабые, неочевидные события и могут таить в себе самые неожиданные открытия. Возможно, это целый новый класс явлений, который просто долго оставался в тени из-за несовершенства приборов.
Поэтому учёные и не спешат с окончательными выводами. В своей работе они осторожно классифицируют EP240305a как «гамма-тёмный транзиент» или, более широко, как внегалактическую быструю рентгеновскую вспышку. Точный ответ на вопрос, что это было, возможно, дадут только будущие наблюдения с помощью ещё более мощных инструментов. А пока это открытие служит напоминанием о том, насколько разнообразна и непредсказуема Вселенная и как много в ней ещё неразгаданных тайн.
