|
Извержение магнетара в соседней галактике
|
|
|
|
Во время наблюдения за небом со спутника Европейского космического агентства INTEGRAL он заметил всплеск гамма-лучей — фотонов высокой энергии -, исходящих из соседней галактики M82. Всего несколько часов спустя рентгеновский космический телескоп ESA XMM-Newton искал остаточное свечение от взрыва, но ничего не обнаружил. Международная команда, включающая исследователей из Женевского университета (UNIGE), пришла к выводу, что вспышка, должно быть, была внегалактической вспышкой магнетара, молодой нейтронной звезды с исключительно сильным магнитным полем. Открытие было опубликовано в журнале Nature. 15 ноября 2023 года спутник ЕКА INTEGRAL зафиксировал внезапный взрыв редкого объекта. Всего на десятую долю секунды в небе появилась короткая вспышка энергичного гамма-излучения. "Спутниковые данные были получены в Центре обработки данных INTEGRAL Science (ISDC), расположенном на сайте Ecogia астрономического факультета UNIGE, откуда астрономам по всему миру было разослано предупреждение о гамма-всплеске всего через 13 секунд после его обнаружения", - объясняет Карло Ферриньо, старший научный сотрудник отдела астрономии Кафедра естественных наук UNIGE, научный сотрудник ISDC и соавтор публикации.
|
|
|
|
Программное обеспечение IBAS (Integral Burst Alert System) автоматически определило местоположение галактики M82, расположенной на расстоянии 12 миллионов световых лет от нас. Эта система оповещения была разработана и эксплуатируется учеными и инженерами UNIGE в сотрудничестве с зарубежными коллегами. "Мы сразу поняли, что это была особая тревога. Гамма-всплески происходят издалека и из любой точки неба, но этот всплеск произошел из яркой соседней галактики", - объясняет Сандро Мерегетти из Национального института астрофизики (INAF–IASF) в Милане, Италия, ведущий автор публикации и соавтор IBAS. Команда немедленно обратилась к космическому телескопу XMM-Newton Европейского космического агентства с просьбой как можно скорее провести повторное наблюдение за местоположением вспышки. Если бы это был короткий гамма-всплеск, вызванный столкновением двух нейтронных звезд, столкновение породило бы гравитационные волны и имело бы послесвечение в рентгеновских лучах и видимом свете.
|
|
|
Однако наблюдения XMM-Newton показали только наличие горячего газа и звезд в галактике. Используя наземные оптические телескопы, в том числе итальянский национальный телескоп Galileo и французскую обсерваторию Верхнего Прованса, они также искали сигнал в видимом свете, начав всего через несколько часов после взрыва, но снова ничего не обнаружили. При отсутствии сигнала в рентгеновских лучах и видимом свете, а также при отсутствии гравитационных волн, измеряемых детекторами на Земле (LIGO/VIRGO/KAGRA), наиболее вероятным объяснением является то, что сигнал исходил от магнетара. "Когда умирают звезды, масса которых в восемь раз превышает массу Солнца, они взрываются в виде сверхновой, которая оставляет после себя черную дыру или нейтронную звезду. Нейтронные звезды - это очень компактные звездные остатки, масса которых превышает массу Солнца, упакованные в сферу размером с кантон Женева. Они быстро вращаются и обладают сильными магнитными полями", - объясняет Владимир Савченко, старший научный сотрудник кафедры астрономии научного факультета UNIGE и соавтор публикации.
|
|
|
|
Некоторые молодые нейтронные звезды обладают очень сильными магнитными полями, которые более чем в 10 000 раз превышают магнитные поля обычных нейтронных звезд. Их называют магнетарами. Они излучают энергию во вспышках, и иногда эти вспышки бывают гигантскими. Однако за последние 50 лет наблюдений гамма-излучения только три гигантские вспышки были идентифицированы как исходящие от магнетаров в нашей галактике. Эти вспышки очень сильны: одна из них, обнаруженная в декабре 2004 года, произошла на расстоянии 30 000 световых лет от нас, но все же была достаточно мощной, чтобы воздействовать на верхние слои атмосферы Земли, подобно солнечным вспышкам, которые происходят гораздо ближе к нам. Вспышка, обнаруженная INTEGRAL, является первым подтверждением существования магнетарной вспышки за пределами Млечного Пути. M82 - яркая галактика, в которой происходит звездообразование. В этих областях рождаются массивные звезды, которые проживают короткую бурную жизнь и оставляют после себя нейтронную звезду. "Открытие магнетара в этом регионе подтверждает, что магнетары, скорее всего, являются молодыми нейтронными звездами", - добавляет Савченко.
|
|
|
|
Поиски новых магнетаров будут продолжены в других внегалактических областях звездообразования, чтобы понять природу этих необычных астрономических объектов. Если астрономы смогут найти еще много магнетаров, они смогут начать понимать, как часто происходят эти вспышки и как нейтронные звезды теряют энергию в процессе. Вспышки такой короткой продолжительности могут быть зафиксированы только по счастливой случайности, когда обсерватория уже настроена в нужном направлении. Это делает INTEGRAL с его большим полем зрения, которое более чем в 3000 раз превышает площадь неба, покрытого Луной, таким важным для таких наблюдений. Ферриньо объясняет: "Наша система автоматической обработки данных отличается высокой надежностью и позволяет нам немедленно оповещать сообщество". Когда обнаруживаются неожиданные наблюдения, подобные этому, INTEGRAL и XMM-Newton могут гибко подходить к своим графикам, что важно при проведении важных открытий. В этом случае, если бы наблюдения были проведены хотя бы на день позже, не было бы столь убедительных доказательств того, что это действительно был магнетар, а не гамма-всплеск.
|
|
|
|
Источник
|
