На протяжении десятилетий астрономы считали, что гамма-всплески бывают двух видов: длинные и короткие. Первые из них длятся дольше и соответствуют коллапсу массивной звезды. Вторые возникают при столкновении двух нейтронных звезд с образованием черной дыры. Это мощный, но короткий всплеск.
Но 11 декабря 2021 года космические телескопы НАСА Swift и Fermi зафиксировали взрыв в галактике, расположенной на расстоянии около 1,1 млрд световых лет. Событие, которое назвали GRB 211211A, длилась более 50 секунд, но при этом явно сопровождалась килоновой, характерным свечением новых элементов, образовавшихся после столкновения нейтронных звезд.
Серия наблюдений в оптическом диапазоне за источником всплеска. Изображение: SWIFT/NASA, B. CENKO
Сначала исследователи предположили, что речь идет о классической сверхновой, для которой характерны длинные всплески. Однако шло время, а следы взрыва сверхновой не были обнаружены в небе. Более того, исследователи фиксировали гораздо больше оптического и инфракрасного света, чем обычно для источника длинного гамма-всплеска, дымящийся пистолет и гравитационное возмущение в пространстве-времени. Все эти признаки указывали на то, что речь идет о килоновой — столкновении нейтронных звезд.
В серии работ ученые представили разные варианты возможных развитий событий:
- слияние нейтронных звезд в единую большую нейтронную звезду, которая ненадолго сопротивлялась давлению и позже превратилась в черную дыру;
- столкновение нейтронной звезды с небольшой черной дырой, масса которой примерно в пять раз превышает массу Солнца;
- слияние нейтронной звезды с белым карликом с образованием магнетара.
Все теории представляются возможными и требуют дополнительной проверки. Анализ того, что вызвало это, может пролить свет на то, как образуются тяжелые элементы во Вселенной. Чтобы узнать больше, ученым нужно найти больше таких гамма-всплесков, разрушающих бинарные системы, а также одновременно наблюдать за гравитационными волнами. Ученые полагают, это будет возможно, когда в 2023 году заработает Лазерная интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория.
