Астрономы обнаружили гигантскую вспышку магнитара в другой галактике

Астрономы при помощи космических телескопов и спутников обнаружили новую внегалактическую гигантскую вспышку гамма-излучения, связанную с магнитаром. Это удалось сделать благодаря данным наблюдений космических телескопов и спутников, которые помогли ученым с большой точностью определить положение источника излучения. Статья опубликована в журнале Nature. 

Магнитары представляют собой редкую разновидность нейтронных звезд, которые обладают очень сильными магнитными полями (10¹⁴−10¹⁵ гаусс), на сегодняшний день известно лишь несколько десятков магнитаров в Млечном Пути. Некоторые из подобных объектов порождают нерегулярные всплески жесткого рентгеновского или мягкого гамма-излучения и получили обозначение «мягкие гамма-репитеры». Во время фазы активности, которая может длиться несколько дней или годы, такие источники генерируют короткие (длительностью от нескольких миллисекунд до секунд) всплески жесткого рентгеновского излучения, характеризующиеся пиковой светимостью 10³⁸–10⁴² эрг в секунду. Однако возможны и намного более мощные события, регистрируемые гораздо реже, называемые гигантскими вспышками, в ходе которых за доли секунды выделяется (0,01−1)×10⁴⁶ эрг в виде гамма-излучения. 

К сожалению данных наблюдений за подобными событиями мало: ученые знают лишь 12 магнитаров, порождающих всплески излучения в Млечном Пути и Большом Магеллановом Облаке, и всего два кандидата на роль внегалактических гигантских вспышек магнитаров. 

Астрономы из Германии, Италии, России, США и Швейцарии во главе с Дмитрием Свинкиным (D. Svinkin) из Физико-технического института имени Иоффе сообщили о новой внегалактической гигантской вспышке магнитара GRB 200415A, зафиксированной 15 апреля 2020 года. Для того чтобы понять природу вспышки и определить ее источник ученым понадобилось проанализировать данные, полученные космическими телеcкопами Fermi, Swift и INTEGRAL, прибором «Конус», установленным на спутнике Wind, зондом Mars Odyssey и инструментом ASIM (Atmosphere-Space Interactions Monitor), установленным на МКС. 

Исследователи определили, что источник всплеска находится в области, площадью 20 квадратных минут дуги, в спиральной галактике с перемычкой NGC 253, расположенной на расстоянии 11,4 миллионов световых лет от Солнца в созвездии Скульптора, которая активно образует новые звезды. Пиковая светимость GRB 200415A составила 1,4×10⁴⁸ эрг в секунду, всплеск характеризуется резким начальным ростом интенсивности излучения (миллисекундного масштаба) с последующим затуханием длительностью 0,2 секунды. Предполагается, что высвобождение энергии произошло в результате перестройки магнитного поля магнитара, возможно вызванного звездотрясением. 

GRB 200415A оказался сильно похож на всплеск GRB 051103, источник которого находился в группе галактик M81/M82, оба этих события были в итоге признаны учеными наиболее значимыми на сегодня кандидатами во внегалактические гигантские вспышки магнитаров, причем они оказались более чем в пять раз ярче, чем любая вспышка, наблюдавшаяся ранее у магнитаров в Млечном Пути. Тем не менее астрономы пока не могут полностью исключить версию о том, что оба всплеска могут относиться к космологической популяции коротких гамма-всплесков.

Ранее мы рассказывали о том, как обсерватория «Чандра» обнаружила «двуличность» самого молодого магнитара Млечного Пути и как астрономы впервые нашли кандидата в магнитары, входящего в гамма-двойную систему.

Александр Войтюк