2 липня 2025 року орбітальний гамма‑реєстратор NASA зафіксував явище, яке вийшло за межі уявлень астрономів: гамма‑спалах під назвою GRB 250702B тривав у вигляді імпульсів понад сім годин – найдовше з коли-небудь зареєстрованих таких явищ. Це не просто рекорд тривалості; спектр випромінювання й місце походження спалаху вказують на те, що ми стали свідками рідкісного або раніше невідомого типу космічної катастрофи.
Як виявили й підтвердили спалах
Першим сигнал із Землі прийняв телескоп Fermi Gamma‑ray Space Telescope – апарат NASA, що працює на навколоземній орбіті з 2008 року й спеціалізується на реєстрації найенергійнішого електромагнітного випромінювання. Коли Fermi повідомив про тривалу серію гамма‑викидів, астрономи по всьому світу миттєво спрямували на область неба свої прилади. Відповідь була багатовимірною: детектори зафіксували високі енергії й інфрачервоне випромінювання, тоді як видимого світла майже не було – виявилось, що спалах прихований товстими хмарами пилу в галактиці‑джерелі.
Міжнародна сітка обсерваторій у дії
До спостережень долучилися великі наземні й орбітальні телескопи: дзеркала Gemini (пара 8,1‑метрових інструментів у Чилі та на Гаваях), Великого телескопа Європейської південної обсерваторії (Very Large Telescope, VLT, на плато Параналь у Чилі), телескопи обсерваторії Keck (на вулкані Мауна-Кеа, Гаваї) та космічні апарати Hubble і James Webb. Кожен з цих інструментів має свої сильні сторони: Gemini та Keck дають високодетальні спектри в інфрачервоному діапазоні, VLT – гнучкість у спектроскопії та широке поле огляду, Hubble – високу роздільну здатність у видимому й ультрафіолеті, а James Webb (інфрачервоний телескоп, спільний проєкт NASA, ESA і Канади) здатен побачити об’єкти, приховані пилом. У жовтні JWST зблизька сфотографував галактику, з якої прийшов спалах, надавши найчіткіше зображення приймальної ділянки.
Що відомо про джерело
Аналіз даних показав: джерелом був масивний об’єкт у галактиці, що розташована приблизно за 8 мільярдів світлових років від нас. Ця відстань означає, що фотони подолали величезний проміжок часу, перш ніж досягти Землі. Водночас у спектрах помітна сильна ослабленість видимого світла через пил і газ у самій галактиці – тому більшість інформації надходила в інфрачервоному та рентгенівському діапазонах.
Про гамма‑спалахи загалом
Гамма‑спалахи – найбільш енергійні вибухи, які ми знаємо у Всесвіті після Великого вибуху. У середньому такі події реєструють приблизно раз на добу, але більшість тривають від долей секунди до кількох хвилин. GRB 250702B виділяється саме тривалістю і складанням випромінювання: судячи з усього, подія породила вузько направлений джет матеріалу, що рухався принаймні на 99% від швидкості світла у сторону Сонячної системи – саме тому ми й зауважили її так яскраво.
Можливі походження спалаху
Автори дослідження, оприлюдненого 26 листопада в The Astrophysical Journal Letters, описують кілька сценаріїв, які могли породити такий незвичний спалах. Жоден із них поки що не дає однозначної відповіді.
Гіпотези, що розглядають дослідники
Колапс надмасивної зорі
Класична модель передбачає, що гамма‑спалахи виникають при колапсі дуже масивної зорі із утворенням чорної діри в центрі – так званий «колапсар». У цьому випадку акумульована матерія утворює вузькі джети, що пробивають зовнішні шари зірки й випромінюють у гамма‑діапазоні. Але тривалість GRB 250702B значно довша, ніж зазвичай буває у таких випадках.
Розрив зірки гравітаційною пасткою чорної діри
Інша версія – подія нагадує «приголомшене» розривання зорі чорною дірою, коли приливні сили руйнують об’єкт, а матеріал, що падає, живить довготривале випромінювання. Такий сценарій добре пояснює підживлення джета впродовж годин, але й тут є нез’ясовані деталі щодо спектральних характеристик.
Злиття гелієвої зорі і чорної діри
Третій варіант передбачає систему, де чорна діра зіскакується вглиб атмосфери масивної зорі – іноді це називають «спіральним зануренням» у ядро зорі. У такому процесі чорна діра може поєднатися із зоряним матеріалом і спричинити вибух, що тримає джет активним довше, ніж при звичайному колапсі.
Що говорить співавтор дослідження
Джонатан Карні, аспірант з відділення фізики та астрономії Університету Північної Кароліни в Чапел‑Гіллі і провідний автор статті, зазначив, що GRB 250702B «не вписується в жодну з існуючих моделей гамма‑спалахів». Він наголосив: коли в майбутньому астрономи натраплять на подібні явища, вони будуть порівнювати їх із цим спалахом, аби з’ясувати, чи йдеться про один і той самий клас подій, чи про кілька різних процесів, що дають схожі сигнатури.
Чому це важливо для науки
Подія відкриває нове поле запитань: як формуються тривалі, спрямовані джети в умовах щільного пилу й газу; які фізичні механізми підтримують випромінювання протягом годин; і як різні типи систем – від покинутого ядра зорі до збігів складних подвійних пар – можуть продукувати аналогічні спалахи. Спостереження з різних інструментів дозволяють не лише фіксувати світлові сигнали, але й реконструювати умови в приймальній галактиці та навколишньому середовищі, що дає новий рівень розуміння смерті масивних зір і поведінки матерії біля чорних дір.
Довідка
Fermi – орбітальний телескоп для вивчення гамма‑випромінювання, запущений 2008 року, відстежує короткі й довгі спалахи по всьому небу. James Webb – інфрачервоний телескоп із високою чутливістю до об’єктів, загорнутих у пил; його інструменти дозволяють «зазирнути» крізь пил у віддалені галактики. Very Large Telescope (VLT) Європейської південної обсерваторії на плато Параналь – комплекс із кількох 8,2‑метрових дзеркал у Чилі, який дає високоякісні спектри та зображення; Keck на Мауна‑Кеа (Гаваї) та обсерваторії Gemini у Чилі й на Гаваях оснащені великими дзеркалами, що забезпечують детальні спостереження у видимому й інфрачервоному діапазонах. Hubble – класичний орбітальний телескоп, який багато років давав найчіткіші оптичні й ультрафіолетові знімки, а JWST тепер доповнює його роботу в інфрачервоному спектрі.
