Международная команда астрономов, ведущая наблюдения с помощью рентгеновских телескопов космического зонда «Эйнштейн» (Einstein Probe, сокращенно EP), сообщила об открытии нового необычного быстро эволюционирующего объекта, активного в основном в рентгеновском диапазоне электромагнитного спектра. Недавно обнаруженный объект демонстрирует беспрецедентно длительное рентгеновское излучение. Открытие было подробно описано в статье, опубликованной 12 мая на сервере препринтов arXiv.
Интенсивные вспышки мягкого рентгеновского излучения продолжительностью от десятков секунд до часов, дней и даже недель с широким диапазоном яркости интерпретируются учеными как «быстроразвивающиеся рентгеновские переходные процессы» (fast-evolving X-ray transients или FEXT). Природа FEXT остается загадкой. Однако астрономы, пытающиеся объяснить их происхождение, принимают во внимание несколько сценариев; например, вспышки звезд, ударные взрывы сверхновых или длинные гамма-всплески.
Одним из ключевых космических телескопов, предназначенных для поиска и исследования FEXT, является «Эйнштейн», который на родине в Китае называют «телескоп Тяньгуань». Запущенный в космос в начале 2024 года, EP способен определять свойства временной эволюции рентгеновского послесвечения (afterglow) в объектах FEXT, включая продолжительность, форму кривой блеска и спектральную эволюцию. Эти моменты являются ключевыми для понимания природы скоротечных переходных процессов.
На сегодняшний день EP обнаружил уже десятки вспышек FEXT. Но объект, зафиксированный 21 октября 2024 года группой астрономов из Педагогического университета Аньхой в Китае с помощью широкоугольного рентгеновского телескопа EP, стал самым интересным и необычным. Он получил каталожный индекс EP241021a и был исследован не только в рентгеновском, но также в оптическом и радиодиапазоне.
При обнаружении EP241021a был охарактеризован как интенсивная вспышка, которая длилась приблизительно 92 секунды и достигла светимости около 1048 эрг/-1с. Красное смещение объекта z=0.748. Было обнаружено, что рентгеновский спектр вспышки был довольно жестким с фотонным индексом 1,8.
Последующие наблюдения за вспышкой в течение 79 дней после ее обнаружения показали, что рентгеновская кривая блеска показывала фазу, близкую к плато, в течение первых 7 дней, за которой последовало резкое снижение в течение 30 дней. После этого рентгеновское излучение постепенно упало ниже уровня обнаружения.
В ходе наблюдений было выявлено оптическое излучение EP241021a, наблюдавшееся в течение 1,8 дней после того, как было обнаружено рентгеновское излучение. Оно объясняется, скорее всего, послесвечением мгновенного рентгеновского излучения. Появление активности в радиодиапазоне было обнаружено через 8,4 дня после начала рентгеновского излучения.
Астрономы подчеркнули, что такая продолжительность рентгеновского излучения, как в случае с EP241021a, является беспрецедентной среди известных внегалактических объектов. Команда пришла к выводу, что EP241021a является чрезвычайно необычным переходным процессом, и за его многоволновыми свойствами могут стоять множественные компоненты излучения. Подобные специфические объекты в астрономии принято называть пекулярными (англ. peculiar от лат. particularis — особенный).
Пытаясь объяснить природу EP241021a, авторы статьи придерживаются двух наиболее вероятных сценариев (хотя допускают и другие). Во-первых, объект может быть нестандартным магнетаром, который за одну вспышку истратил весь запас энергии. Другая, более жизненная трактовка, предполагает происходящее в EP241021a событие приливного разрушения (tidal disruption event или TDE), в ходе которого черная дыра «вытягивает жилы» из звезды, неосторожно оказавшейся поблизости. При этом звезда отчаянно, хоть и безнадежно сопротивляется, а в окружающее пространство выделяются огромные дозы электромагнитного излучения в разных диапазонах.
Подробнее о том, как проходит «спагеттификация» звезд при TDE, читайте в материале Hi-Fech Mail.
