Модель прецессирующей магнитной струи объясняет «сердцебиение» редкого гамма-всплеска

Профессор Ань Тао из Шанхайской астрономической обсерватории предложил новую модель «прецессирующего магнитного струйного двигателя» для объяснения необычного гамма-всплеска GRB 250702B, обнаруженного 2 июля 2025 года.

Геометрия предложенной модели прецессирующей, магнитно-доминированной структурированной струи для GRB 250702B. Автор: SHAO

Этот всплеск демонстрировал периодические вспышки примерно каждые 47 минут на протяжении более трёх часов. Модель объясняет физическое происхождение этого «сердцебиения» и загадки, связанные с его крайне жёстким спектром и кажущимся избытком энергии. Результаты были опубликованы в The Astrophysical Journal Letters 2 декабря.

Уникальность GRB 250702B заключается в его временной структуре. Вся вспышка длилась около 3,2 часа и включала три интенсивных гамма-импульса с интервалами, кратными базовому периоду ~2825 секунд. Примерно за день до этого спутник «Einstein Probe» зафиксировал более мягкий рентгеновский всплеск в той же области, выступивший предвестником основного события.

Суть модели

Модель предполагает, что быстро вращающаяся чёрная дыра, окружённая слегка наклонённым толстым аккреционным диском, создаёт медленно прецессирующую, сильно намагниченную релятивистскую струю. Эта струя имеет структуру «ядро-оболочка»: узкое яркое ядро окружено более широким и тусклым слоем.

Линия наблюдения с Земли немного смещена относительно оси струи. По мере прецессии узкое яркое «ядро» лишь на короткое время задевает нашу линию зрения один раз за цикл, что и создаёт эффект космического сердцебиения с периодом в 47 минут.

Объяснение энергии и послесвечения

Модель также объясняет, почему GRB 250702B казался столь энергетическим. Сильные магнитные поля в струе действуют как эффективный «космический генератор», способный производить наблюдаемые жёсткие гамма-лучи. Учёт структурированной струи и слегка смещённого угла наблюдения позволяет объяснить послесвечение, сохраняя внутреннюю энергию всплеска в нормальном для длинных GRB диапазоне.

Значение и будущие наблюдения

Модель не привязана строго к конкретному сценарию-предшественнику (например, микроприливному разрушению звезды), а предлагает обобщённую «картину двигателя». Она имеет широкую применимость для объяснения различных явлений, связанных с гамма-всплесками.

Для проверки модели профессор Ань Тао обозначил несколько предсказаний, которые можно проверить в будущем: наблюдения поляризации гамма-излучения с высоким разрешением, анализ кривых блеска в частотной области и прямые наблюдения формы струи с помощью радиоинтерферометрии со сверхдлинной базой (VLBI).

Исследователи планируют продолжать многоканальные наблюдения за этим и подобными источниками с помощью телескопов «Einstein Probe», FAST и международных радиоинтерферометрических сетей.

Больше информации: Tao An, A Precessing, Magnetically Dominated, Structured Jet Powering the Hour-scale Quasiperiodic GRB 250702B, The Astrophysical Journal Letters (2025). DOI: 10.3847/2041-8213/ae2028. Источник: Chinese Academy of Sciences

ИИ: Это впечатляющий пример того, как элегантная геометрическая модель может объяснить, казалось бы, аномальные космические явления, переводя их из разряда «необъяснимых монстров» в категорию экстремальных, но понятных случаев. Работа показывает, насколько важны для астрофизики детальные временные и поляризационные наблюдения.