Астрономы впервые увидели рождение магнитара и подтвердили его связь с ярчайшими взрывами звёзд во Вселенной

Астрономы впервые наблюдали рождение магнитара – сверхнамагниченной вращающейся нейтронной звезды, и подтвердили, что именно он служит источником энергии для одних из самых ярких звёздных взрывов в космосе.

Открытие, опубликованное в журнале Nature, подтверждает теорию, предложенную физиком из Калифорнийского университета в Беркли Дэном Кэйсеном ещё в 2010 году, и описывает совершенно новое явление – сверхновые с характерным "щебетанием" на кривой блеска, вызванным эффектами общей теории относительности.

Сверхяркие сверхновые – вспышки в 10 и более раз ярче обычных, озадачивали учёных с начала 2000-х, ведь их свечение сохранялось значительно дольше ожидаемого. Кэйсен первым предположил, что за затянувшимся свечением стоит магнитар – нейтронная звезда диаметром около 16 километров с магнитным полем в 100–1 000 раз мощнее, чем у обычных пульсаров.

Вращаясь более 1 000 раз в секунду, магнитар ускоряет заряженные частицы, которые врезаются в обломки сверхновой и увеличивают её яркость. Но прямых доказательств формирования магнитара внутри сверхновой до сих пор не существовало.

Связь подтвердил аспирант Джозеф Фара из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, проанализировав данные сверхновой SN 2024afav, обнаруженной в декабре 2024 года примерно в миллиарде световых лет от Земли. Обсерватория Лас-Кумбрес отслеживала вспышку более 200 дней, и Фара заметил, что после пика яркости свечение не угасало плавно, а медленно колебалось с ускоряющейся частотой, образуя серию из четырёх всплесков – словно птичье щебетание.

Согласно модели Фары, часть материала от взрыва упала обратно к магнитару и сформировала смещённый аккреционный диск. Вращающийся магнитар вызывал прецессию Лензе–Тирринга – эффект общей теории относительности, при котором вращающаяся масса увлекает за собой пространство-время.

Раскачивающийся диск периодически блокировал и отражал свет магнитара, а по мере приближения к нейтронной звезде колебания ускорялись, создавая наблюдаемое "щебетание". Фара отметил:

Это первый случай, когда общая теория относительности потребовалась для описания механики сверхновой.

На основе данных астрономы оценили период вращения нейтронной звезды – 4,2 миллисекунды – и её магнитное поле, превышающее земное в 300 триллионов раз. Оба показателя характерны именно для магнитара.

Энди Хауэлл из обсерватории Лас-Кумбрес сказал:

Думаю, Джозеф нашёл неопровержимое доказательство. Он связал всплески с моделью магнитара и объяснил всё с помощью наиболее проверенной теории в астрофизике – общей теории относительности. Это невероятно элегантно.

Калифорнийский стартап предлагает запустить 50 000 орбитальных зеркал, чтобы продавать солнечный свет за $5 000 в час

Телескоп обнаружил аномально высокое содержание метанола в межзвёздной комете 3I/ATLAS

Алекс Филиппенко, соавтор статьи и заслуженный профессор астрономии Калифорнийского университета в Беркли, уточнил, что открытие не означает, будто все сверхъяркие сверхновые питаются магнитарами – альтернативные механизмы по-прежнему возможны. Фара тем временем ожидает, что обсерватория имени Веры Рубин, готовящаяся к запуску, позволит обнаружить десятки новых "щебечущих" сверхновых.

Это самое захватывающее, в чём мне когда-либо выпала честь участвовать. Вселенная говорит нам прямо в лицо, что мы ещё не до конца её понимаем, и бросает нам вызов – объяснить увиденное.