Гамма-спалахи — одні з найяскравіших спалахів енергії у Всесвіті, і астрономи вже десятиліттями намагаються розкласти їх за походженням на чіткі категорії. Нова подія, описана у статті Yi Wen та колег в Astrophysical Journal Letters, ламає цю зручну класифікацію: за своїми властивостями вона опинилася десь між двома добре відомими типами джерел.
Дві популяції спалахів
Короткі гамма-спалахи (SGRB, short gamma-ray burst) традиційно повʼязують зі злиттям двох нейтронних зірок або нейтронної зірки з чорною дірою. Це катастрофічна подія: два надщільні об'єкти зближуються по спіралі і зливаються за частку секунди, вивільняючи енергію, яку важко уявити в земних масштабах. Саме такі спалахи в 2017 році вперше вдалося повʼязати з гравітаційно-хвильовим сигналом від злиття нейтронних зірок.
Друга категорія — гігантські спалахи магнетарів. Магнетар — це нейтронна зірка з магнітним полем у трильйони разів сильнішим за земне. Час від часу в корі такої зірки відбувається щось на кшталт "зіркотрусу" — різка перебудова магнітного поля, яка вивільняє потужний, але короткий сплеск гамма-випромінювання. Ці спалахи теж яскраві, проте, за спостережуваною статистикою, зазвичай суттєво поступаються за енергією подіям від злиття нейтронних зірок.
Де межа стирається
Подія, яку проаналізували Yi Wen та колеги, не вписується чисто в жодну з цих двох груп. За тривалістю і формою кривої блиску вона нагадує проміжний варіант — щось середнє між типовим SGRB і типовим гігантським спалахом магнетара.
Ключова проблема виникає, якщо припустити магнетарне походження. У такому разі енергія спалаху виявляється колосальною: на три порядки величини, тобто приблизно у тисячу разів, більшою за енергію будь-якого раніше зареєстрованого гігантського спалаху магнетара. Це надзвичайно велика розбіжність, яка ставить під питання саму гіпотезу — або ж вимагає визнати, що магнетари здатні генерувати набагато потужніші спалахи, ніж вважалося раніше.
Альтернатива — визнати подію звичайним коротким гамма-спалахом від злиття компактних об'єктів, просто з нетиповими характеристиками сигналу. Обидва пояснення мають слабкі місця, і саме тому автори описують подію як таку, що має "проміжні" властивості.
Чому це важливо
Чітке розділення гамма-спалахів на категорії дозволяє астрономам швидко визначати, чого очікувати від нового спостереження: чи варто шукати гравітаційні хвилі, чи готуватися до можливого повторного спалаху від того самого магнетара за роки чи десятиліття. Якщо межа між SGRB і гігантськими спалахами магнетарів виявиться менш чіткою, ніж вважалося, це вплине на те, як телескопи по всьому світу реагують на подібні сигнали в майбутньому.
Крім того, якщо підтвердиться, що магнетари здатні виробляти спалахи, у тисячу разів потужніші за відомі раніше приклади, це змусить переглянути моделі того, як саме працює магнітне поле нейтронних зірок і які механізми обмежують енергію, яку воно може вивільнити за раз.
Наразі дослідники не роблять остаточного висновку про природу події. Вона залишається прикладом того, наскільки різноманітними — і не завжди зручно класифікованими — можуть бути найенергетичніші явища у Всесвіті.
