Короткие рентгеновские вспышки как след несмотрящихся гамма-всплесков
Моделирование поведения вещества вокруг джетов, которые формируются при слияниях нейтронных звёзд, показало: такие столкновения могут сопровождаться кратковременными рентгеновскими вспышками продолжительностью от одной до десяти секунд. В пике их рентгеновская светимость по расчётам достигает порядка 10⁴⁶–10⁴⁸ эрг/с. Такие вспышки потенциально можно обнаруживать даже в тех случаях, когда узкие пучки коротких гамма‑всплесков направлены в другую сторону и не попадают на Землю.
Почему гамма-телескопы иногда «промахиваются»
Короткие гамма‑всплески испускаются в узких конических джетах, и если направления этих джетов не совпадают с направлением на Землю, прямого гамма‑сигнала не будет. При этом вещество, выброшенное во время слияния, взаимодействует с проходящим джетом и образует вокруг него сильно нагретую оболочку — «кокон». По мере расширения этот кокон остывает и высвобождает тепловую энергию, в том числе в мягком рентгеновском диапазоне. Авторы предлагают искать именно такой рентгеновский след как дополнение к традиционным гамма‑наблюдениям.
Результаты моделирования: форма и длительность вспышек
В расчётах показано, что в типичном сценарии рентгеновская вспышка нарастает примерно за 0,3 секунды и затем длится от одной до десяти секунд. При этом свойства вспышки зависят от угла между осью джета и направлением наблюдателя: с увеличением угла вспышка становится менее яркой и короче.
Какие события сможет видеть Einstein Probe
По оценкам авторов, широкий рентгеновский телескоп WXT на борту китайской обсерватории Einstein Probe способен регистрировать такие вспышки на расстояниях до красного смещения z ≈ 0,3, если угол наблюдения составляет порядка 10°. При более больших углах, например при 45°, пиковая рентгеновская светимость падает до порядка 10⁴5 эрг/с, что делает возможной регистрацию таких сигналов главным образом для близких слияний, наподобие GW170817, который произошёл на расстоянии примерно 40 мегапарсек.
Оценки числа обнаружений и дальнейшие шаги
В базовом сценарии расчёты дают примерно 0,5 события в год, которые Einstein Probe мог бы обнаруживать в виде коротких рентгеновских трансотов. Исследователи отмечают, что часть уже регистрируемых быстрых рентгеновских транзиентов, которые внезапно вспыхивают и быстро затухают, может относиться к этому классу событий.
Если рентгеновская вспышка удастся связать со вспышкой гравитационных волн, последующие наблюдения в ультрафиолетовом, оптическом и инфракрасном диапазонах позволят обнаружить свечение распадающегося выброшенного при слиянии вещества (килонова) и послесвечение джета. Совмещение этих признаков даст более надёжное подтверждение происхождения рентгеновского сигнала, однако для этого потребуются скоординированные многочастотные наблюдения.
18 октября 2026, 09:59
Darth Sahara
Категории: космос, Астрономия, Астрофизика, Чёрные дыры, Гравитационные волны, Нейтронные звёзды, Гамма‑всплески
Источники: arXiv
Источник публикации
