Ученые связали долгие гамма-всплески со слабо "намагниченными" выбросами черных дыр

ТАСС, 31 августа. Астрофизики из США выяснили, что существование значительной части необычно долгих гамма-всплесков можно объяснить тем, что они порождаются слабо "намагниченными" выбросами черных дыр, которые возникают во время слияний этих объектов с нейтронными звездами. Об этом сообщила пресс-служба Северо-Восточного университета. Работа опубликована в четверг в журнале The Astrophysical Journal Letters.

"До нашей работы никто не пытался максимально точно просчитать то, как формируются выбросы во время слияния компактных объектов и как впоследствии эволюционируют эти потоки материи. Мы впервые решили эту задачу и обнаружили, что результаты наших расчетов полностью совпадают с данными наблюдений за необычно длинным гамма-всплеском GRB211211A", - заявил научный сотрудник Северо-Восточного университета в Эванстоне Ор Готтлиб, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

В начале текущего столетия астрономы обнаружили, что гамма-всплески, мощнейшие катаклизмы Вселенной, можно разделить на два разных подтипа - короткие и длинные, которые, предположительно, порождаются разными типами объектов. Первые длятся около одной или двух секунд, а не несколько десятков секунд или минут, как длинные гамма-вспышки, а также значительно уступают им в мощности.

Готтлиб и его коллеги получили первые теоретические свидетельства того, что длинные гамма-всплески могут возникать не только в результате гравитационного коллапса крупных звезд, но и в результате слияния черных дыр и других компактных объектов, таких как нейтронные звезды. Ученые совершили это открытие при помощи созданной ими компьютерной модели, описывающей весь процесс слияния подобных объектов.

Природа длинных гамма-всплесков

Как объясняют астрофизики, ученых давно интересует то, могут ли слияния черных дыр и других компактных объектов порождать любые другие формы энергии помимо гравитационных волн. Пока на этот вопрос нет однозначного ответа как у астрономов, наблюдающих за колебаниями пространства-времени при помощи гравитационных детекторов LIGO и ViRGO, так и среди теоретиков, изучающих взаимодействия черных дыр и нейтронных звезд.

Американским исследователям удалось решить эту проблему при помощи двух связанных друг с другом компьютерных моделей космоса. Первая из них была нацелена на оценку того, как менялось положение, форма и свойства черной дыры и нейтронной звезды перед их слиянием, а вторая использовала итоговые результаты расчетов для воспроизведения того, какими свойствами обладали возможные выбросы черной дыры.

Проведенные учеными расчеты показали, что эти выбросы действительно существуют, а также указали на то, что их сила и продолжительность зависит от "намагниченности" материи бывшей нейтронной звезды, которую поглощала черная дыра. Чем сильнее магнитное поле в этом скоплении частиц, тем менее продолжительной и яркой будет гамма-вспышка, порожденная выбросом.

Как отмечает Готтлиб, результаты этих расчетов объясняют необычные свойства длинного гамма-всплеска GRB211211A, который был зафиксирован учеными в декабре 2021 года. Недавно ученые уже высказывали предположение, что этот космический катаклизм породило слияние черной дыры и нейтронной звезды, и теперь у этой гипотезы есть веские теоретические основания, подытожил астрофизик.