Астрономи з міжнародної дослідницької групи, очолюваної фахівцями з Північно-Західного університету (США) та Університету Лестера (Велика Британія), нарешті знайшли переконливу відповідь на одне з найзагадковіших питань сучасної астрофізики — походження швидкоплинних рентгенівських спалахів (FXT). Завдяки унікальній синхронізованій роботі наземних і космічних телескопів ученим вдалося зафіксувати найближчий на сьогодні FXT, пов’язаний із вибухом наднової, що ознаменував загибель масивної зорі.
Як з’ясувалося, ці рентгенівські спалахи виникають не внаслідок типових гамма-сплесків, які утворюються, коли потужні струмені частинок проривають оболонку зорі, а через ситуацію, коли такі струмені залишаються “ув’язненими” всередині. У цьому випадку випромінювання не досягає найвищої енергії, властивої гамма-вибухам, але його можна вловити в рентгенівському діапазоні.
Ключову роль у відкритті зіграв супутник Einstein Probe, запущений у січні 2024 року Китайською академією наук у співпраці з Європейським космічним агентством і німецьким Інститутом позаземної фізики Макса Планка. Саме він зафіксував FXT із позначенням EP 250108a на відстані 2,8 мільярда світлових років від Землі в сузір’ї Ерідан. Незвично близьке розташування джерела дозволило дослідникам детально простежити його еволюцію.
Коли обсерваторії Gemini в Північній і Південній півкулях світу були наведені на місце спалаху, вони зафіксували яскраву наднову, яку науковці охрестили SN 2025kg або “кенгуру”. Вона поступово розгорнулася у всій красі протягом кількох тижнів, і саме у її спектрі за допомогою інфрачервоного телескопа Джеймса Вебба вчені виявили несподівані ознаки гелію та вуглецю, що вказувало на надзвичайно масивну зорю-попередницю.
Після вивчення світності та хімічного складу дослідники дійшли висновку, що наднова SN 2025kg належить до класу широколінійних наднових типу Ic — вибухів, які зазвичай асоціюють із гамма-сплесками. Але в цьому випадку гамма-випромінювання не було. Науковці пояснюють це тим, що струмені, які зазвичай пробивають зоряну оболонку, насправді залишилися всередині — так званий “невдалий джет”.
Дослідження підтримує нову гіпотезу: FXT є своєрідним “кузеною” гамма-сплесків. Якщо останні утворюються внаслідок успішного прориву струменя, то FXT виникають тоді, коли струмінь блокується всередині зорі. Такі події можуть бути навіть частішими, ніж традиційні GRB, але їх важче виявити через меншу яскравість.
Наявність великої кількості спостережень з різних телескопів — від оптичних даних обсерваторії Кека в Гаваях до чутливих інфрачервоних спостережень MMT в Аризоні — дозволила побудувати детальну картину вибуху. Завдяки аналізу яскравості та спектрального складу вчені оцінили масу зорі-попередниці — від 15 до 30 мас Сонця. Вона, ймовірно, мала компаньйона, що також могло вплинути на механізм вибуху.
У майбутньому очікується значне розширення знань про подібні явища завдяки запуску обсерваторії Віри Рубін, яка має реалізувати масштабне обстеження неба Legacy Survey of Space and Time. Це дозволить дослідникам простежити динаміку зоряних вибухів та їх рідкісних проявів, таких як FXT, на новому рівні. Відкриття не лише розв’язує багаторічну загадку походження швидкоплинних рентгенівських спалахів, але й відкриває нову главу в розумінні механіки зоряних катастроф, підкреслюючи їхню різноманітність і приховану складність.