В конце февраля 2006 года орбитальная обсерватория Swift зарегистрировала нечто, что астрономы поначалу приняли за рядовой гамма-всплеск. Но когда данные пошли потоком, стало ясно: перед ними не просто «ещё одна вспышка», а событие, которое отказывается вписываться в привычные рамки. GRB 060218 — так обозначили источник — находился в 440 миллионах световых лет от Земли. По космическим меркам это почти соседний двор: до того лишь одна рентгеновская вспышка случалась ближе. И всё же главная странность крылась не в расстоянии, а в том, как долго длился этот «взрыв».

Сорок минут вместо секунд

Обычно гамма-всплески — особенно те, что связывают с коллапсом сверхмассивных звёзд и рождением чёрных дыр, — длятся от долей секунды до нескольких минут. Самые длинные из «длинных» всплесков редко затягиваются больше чем на пару десятков секунд. GRB 060218 продолжался около 40 минут — в сотни раз дольше среднестатистического события такого рода. Телескоп Swift, специально созданный для охоты за гамма-всплесками, засёк его 18 февраля, и почти сразу стало понятно: это не просто затянувшаяся вспышка, а какой-то иной, «нетипичный» космический взрыв.

Стандартный сценарий коллапса выглядит так: ядро массивной звезды исчерпывает топливо, схлопывается внутрь себя, и за доли секунды формируется чёрная дыра. Внешние слои при этом выбрасываются в пространство, порождая мощнейшее излучение — собственно гамма-всплеск. Затем, когда рентгеновский сигнал угасает, в оптическом диапазоне можно наблюдать расширяющееся облако светящегося вещества — послесвечение, которое иногда называют остатком сверхновой. С GRB 060218 всё пошло не так.

Спектр-гибрид и облако, которое не торопится

После того как рентгеновский сигнал начал затухать, за дело взялись наземные обсерватории. Чилийский Very Large Telescope (VLT) сфотографировал расширяющееся облако вещества — именно то, что и ожидают увидеть после взрыва сверхновой. Но когда астрономы разложили его свет в спектр, они увидели картину, которую сами описали как «смесь». Спектр напоминал одновременно и обычный спектр сверхновой сразу после взрыва, и тот, что появляется спустя несколько недель, когда вещество уже остывает и меняет химический состав. Такое наложение двух фаз в одном объекте поставило учёных в тупик.

Причины этой гибридной сигнатуры пока не ясны. Возможно, взрыв развивался по какому-то «нестандартному» сценарию, при котором процессы, обычно растянутые во времени, наложились друг на друга. Или же мы имеем дело с типом сверхновой, который прежде не попадал в поле зрения инструментов с достаточным временным разрешением. Как бы то ни было, случай GRB 060218 заставил астрофизиков задействовать целый флот орбитальных обсерваторий.

Hubble, Chandra и XMM Newton подключаются к расследованию

Чтобы разобраться в природе загадочного объекта, к наблюдениям привлекли сразу три космических телескопа: Hubble, Chandra и XMM Newton. Hubble должен был дать детальные оптические снимки облака и, возможно, родительской галактики. Рентгеновские обсерватории Chandra и XMM Newton — проанализировать высокоэнергетическое излучение, которое ещё могло исходить от остатка взрыва. Такая концентрация инструментов на одном событии — редкость, и она говорит о том, насколько необычным выглядел GRB 060218 в глазах астрономического сообщества.

Интерес подогревало и относительно небольшое расстояние до источника. 440 миллионов световых лет — это, конечно, не ближний космос, но для гамма-всплесков цифра скромная. Большинство подобных событий регистрируются на дистанциях в миллиарды световых лет, там, где Вселенная была гораздо моложе. Близость GRB 060218 означала, что его можно изучить с беспрецедентной детализацией — и, возможно, понять, является ли этот «медленный» взрыв исключением или же мы просто раньше не замечали целый класс таких объектов.

Сверхновая, которая не спешит умирать

Если отвлечься от технических деталей, перед нами редкий случай, когда космический катаклизм отказывается следовать сценарию. Звезда, которая должна была схлопнуться почти мгновенно, почему-то «медлила» десятки минут. Её послесвечение демонстрировало черты, характерные для разных стадий эволюции сверхновой одновременно. И хотя астрономы уже видели гамма-всплески с необычно долгим послесвечением — в 2007 году, например, Большой бинокулярный телескоп в Аризоне поймал тусклое послесвечение всплеска в 7 миллиардах световых лет, — здесь аномалия проявилась на гораздо более ранней стадии, в самом «сердце» взрыва.

Остаётся открытым вопрос: была ли звезда-прародительница какой-то особенной? Может быть, она относилась к редкому типу светил с необычной металличностью или вращением? Или же сам механизм коллапса иногда даёт сбои, порождая «затяжные» вспышки, которые мы просто не могли зарегистрировать раньше из-за недостаточной чувствительности приборов? Swift, запущенный в 2004 году, как раз и проектировался для того, чтобы ловить такие события на лету — и GRB 060218 стал одним из первых сюрпризов, которые он преподнёс.

Сейчас, спустя годы, этот случай остаётся в памяти астрономов как напоминание: даже в хорошо изученных явлениях природа способна подбросить вариант, который не укладывается в учебники. И хотя основные наблюдения давно завершены, данные по GRB 060218 продолжают анализировать — вдруг именно в них скрыт ключ к пониманию того, как умирают самые массивные звёзды во Вселенной.