Космический двигатель времени: гамма-всплеск GRB 250702B бросает вызов науке

В космосе случаются вспышки, которые длятся мгновение, а потом ещё неделю обсуждаются в научных чатах. Но гамма-всплеск GRB 250702B выбился из привычного ряда: его активная фаза растянулась почти на семь часов и выглядела слишком "долгоиграющей" для стандартных сценариев.

Фото: ESA by NASA, ESA, CSA, and J. Lee (NOIRLab), A. Pagan (STScI), https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Ученые впервые видят с помощью мощного разрешения космического телескопа Джеймса Уэбба

Именно такие события заставляют перепроверять учебниковые объяснения и собирать по крупицам данные с разных телескопов. Об этом сообщает The Astrophysical Journal Letters.

Почему GRB 250702B назвали рекордным и чем он удивил

Гамма-всплески (GRB) обычно укладываются в секунды или минуты — даже "длинные" всплески, как правило, остаются в диапазоне, который можно описать одной фразой: "ярко и быстро". GRB 250702B нарушил это ожидание: почти семь часов высокой активности — это не просто "редкость", а формат, который плохо стыкуется с привычной картинкой, где центральный источник энергии быстро "выгорает".

Из-за такой длительности у исследователей возник логичный вопрос: что могло так долго подпитывать выброс? В стандартных моделях речь обычно идёт либо о коллапсе массивной звезды, либо о слиянии компактных объектов. Но при GRB 250702B наблюдаемая продолжительность и яркость выглядят так, будто "двигатель" события работал дольше, чем ему положено в этих схемах.

Важно и то, что это не одиночное наблюдение "одним прибором". После регистрации всплеска космическими обсерваториями команда подключила крупнейшие наземные телескопы, чтобы поймать затухающее послесвечение и уточнить, где именно в космосе произошёл взрыв.

Что показали наблюдения с Земли: пыльная галактика и угасающий свет

Когда гамма-всплеск заканчивается, у астрономов начинается самая кропотливая часть работы: поиск послесвечения в других диапазонах — оптическом, инфракрасном, радио. Именно по этому "эху" можно понять, в какой галактике произошёл взрыв, насколько среда вокруг него пыльная, как устроен выброс вещества и как быстро он тормозится.

В случае GRB 250702B последующие наблюдения зафиксировали угасающий свет, связанный с массивной галактикой, спрятанной под плотными слоями пыли. Это важная деталь: пыль способна "гасить" видимый свет и искажать впечатление о событии, если смотреть только в одном диапазоне. Поэтому в ход идут разные инструменты — от космических детекторов высоких энергий до наземных телескопов, которые лучше видят в инфракрасном диапазоне.

С практической точки зрения такие условия усложняют сбор данных: часть сигналов приходится буквально "вынимать" из шума, а расстояние и поглощение света требуют осторожности в интерпретациях.

Какие версии рассматривают учёные — и почему пока рано выбирать одну

Авторы работы не делают громких заявлений "мы точно знаем, что это было". Напротив, они перечисляют несколько возможных механизмов, каждый из которых в теории способен объяснить необычную длительность, но пока остаётся версией из-за нехватки наблюдательных подтверждений.

Среди обсуждаемых сценариев:

1. Коллапс гигантской звезды — вариант, где исходный объект и условия могут быть настолько нестандартными, что центральный источник энергии работает дольше привычного.

2. Слияние экзотических звёздных остатков — редкие конфигурации компактных объектов, которые могут давать нетипичную "длинную" кривую излучения.

3. Разрушение звезды чёрной дырой — сценарий, где звезда разрывается приливными силами, а выделяющаяся энергия поддерживает длительную вспышку.

Общая проблема для всех вариантов одинаковая: чтобы отличить один механизм от другого, нужны дополнительные "улики" — спектры послесвечения, точная локализация, характеристики галактики-хозяина, детали затухания в разных диапазонах. Пока данных недостаточно, исследователи аккуратно держат несколько объяснений одновременно.

Зачем такие всплески нужны науке, кроме "вау-эффекта"

Ультрадлинные и особенно яркие гамма-всплески — это не только загадка, но и инструмент. Они позволяют заглянуть в экстремальные режимы физики, где материя и излучение ведут себя на пределе возможного, а гравитация может проявляться через эффекты, которые трудно воспроизвести в лаборатории.

Есть и более "земной" смысл: гамма-всплески связаны с круговоротом вещества во Вселенной и распространением тяжёлых элементов по галактикам. Такие элементы потом становятся строительным материалом для планет, астероидов и — в очень долгой перспективе — для всего сложного, что мы привыкли считать "обычной" материей вокруг себя.

GRB 250702B ценен именно тем, что расширяет набор наблюдаемых сценариев: чем больше таких исключений, тем точнее становятся модели, описывающие жизнь и смерть звёзд, а также поведение вещества в самых энергичных космических событиях.

Сравнение: обычные гамма-всплески и ультрадлинные события вроде GRB 250702B

Обычные GRB чаще всего укладываются в короткий временной коридор: секунды или минуты, после чего остаётся послесвечение, которое постепенно тухнет. Ультрадлинный всплеск отличается тем, что сама "гамма-активность" не заканчивается быстро и создаёт впечатление многочасовой работы центрального источника энергии.

Для астрономов это означает разные задачи наблюдений: если стандартный всплеск нужно поймать и сразу переключиться на послесвечение, то здесь приходится учитывать длительную фазу, планировать повторные измерения и проверять, не меняется ли картина во времени. В итоге такие события сильнее давят на теорию: они требуют объяснить не только мощность, но и устойчивость механизма, который её поддерживает.

Плюсы и минусы открытия ультрадлинного GRB для науки и наблюдений

Такие находки одновременно помогают и усложняют жизнь исследователям. С одной стороны, они дают шанс увидеть "новый режим" работы космического источника, с другой — требуют гораздо более плотного набора данных.

• Плюсы:
. позволяет проверять физику экстремальных энергий и поведения струй (джетов) в реальных условиях
. даёт возможность изучать пыльные галактики-хозяева и среду вокруг источника в разных диапазонах
. расширяет классификацию GRB и уточняет, где заканчиваются "стандартные" сценарии

• Минусы:
. многочасовая активность сложнее для непрерывного мониторинга: нужны ресурсы разных обсерваторий
. пыль и удалённость источника могут скрывать ключевые признаки в оптике
. ранние выводы неизбежно остаются вероятностными: недостаток данных тормозит выбор конкретной гипотезы

Популярные вопросы о гамма-всплеске GRB 250702B

Почему семичасовой гамма-всплеск — это необычно?
Потому что большинство гамма-всплесков длятся секунды или минуты, а многочасовая активность требует объяснить, как источник энергии может работать так долго.

Как выбрать телескопы и методы для наблюдения таких событий?
Обычно начинают с космических гамма- и рентген-обсерваторий, затем быстро подключают наземные оптические и инфракрасные телескопы для поиска послесвечения, а также радио-наблюдения для уточнения параметров выброса.

Что лучше объясняет GRB 250702B: коллапс звезды или разрушение звездного объекта чёрной дырой?
Пока ни один вариант не доказан: авторы рассматривают несколько механизмов и подчёркивают, что данных ещё недостаточно, чтобы уверенно выбрать один.

Сколько "стоят" такие наблюдения и кто их оплачивает?
В исходном материале стоимость не приводится. Обычно наблюдения ведутся в рамках международных программ и распределения времени на телескопах между научными группами.