Новая модель слияния как ключ к разгадке самого долгого гамма-всплеска в истории
В июле 2025 года астрономическое сообщество столкнулось с уникальным явлением — гамма-всплеском GRB 250702B, который стал самым продолжительным из когда-либо зарегистрированных. Его длительность составила около семи часов, что на 10 000 секунд превысило предыдущий рекорд, установленный всплеском GRB 111209A.
Это событие было зафиксировано несколькими обсерваториями, включая инструмент Fermi-GBM НАСА, широкоугольный рентгеновский телескоп Einstein Probe и российский гамма-спектрометр КОНУС-Wind. Объединение данных позволило провести всесторонний анализ, который выявил необычные характеристики всплеска, не укладывающиеся в стандартные модели объяснения происхождения гамма-всплесков.
Большинство гамма-всплесков, наблюдавшихся ранее, длятся от долей секунды до нескольких минут. Долгоживущие всплески обычно связывают с коллапсом массивных звезд, называемых коллапсарами, в то время как короткие всплески ассоциируются со слиянием нейтронных звезд. Однако GRB 250702B продемонстрировал свойства, которые не соответствуют ни одной из этих моделей. Помимо экстремальной продолжительности, всплеск характеризовался необычно высокой пиковой энергией и минимальным временем переменности около одной секунды в системе покоя. Эти параметры указывают на участие ультрарелятивистских джетов, питаемых быстро вращающимся «центральным двигателем» звездной массы.
Группа ученых провела детальный анализ всех доступных данных, включая кривые блеска и спектральные характеристики, чтобы определить природу GRB 250702B. Исследователи рассмотрели различные сценарии, такие как коллапсары, слияния нейтронных звезд, гигантские вспышки магнетаров и другие галактические источники. Однако все эти модели были исключены.
Например, коллапсары не могут объяснить сверхбольшую длительность из-за ограничений, связанных с временем коллапса звезды. Слияния нейтронных звезд и магнетары были отвергнуты из-за недостаточной длительности на порядки величин. Также была исключена связь всплеска со сверхмассивной черной дырой в центре галактики, так как данные показали, что GRB 250702B находился вдали от центра родительской галактики.
Единственной моделью, которая смогла объяснить все наблюдаемые характеристики, стала «модель гелиевого слияния». В этом сценарии черная дыра в двойной системе падает на раздутую звезду-компаньон, поглощая ее изнутри. Когда звезда расширяется, сжигая водород и гелий, это приводит к смещению положения черной дыры и ее падению на раздутую звезду.
Потеря орбитального углового момента из-за трения или приливных сил вызывает сжатие орбиты двойной системы, что приводит к длительной и энергичной аккреции. Когда черная дыра достигает центра ядра, высвобождается огромное количество энергии, создавая магнитные поля, необходимые для формирования джетов, и вызывая взрыв сверхновой.
Этот механизм позволяет объяснить как экстремальную продолжительность GRB 250702B, так и его высокую энергетику. Модель гелиевого слияния предоставляет новое понимание процессов, происходящих в двойных системах, и расширяет наши представления о возможных источниках гамма-всплесков. Открытие GRB 250702B подчеркивает важность дальнейших наблюдений и теоретических исследований для понимания разнообразия явлений во Вселенной.