Астрономи зафіксували унікальний періодичний сигнал у гамма-спалаху GRB 230307A, що свідчить про народження магнетара — надзвичайно магнітної та швидко обертової нейтронної зірки. Це перше пряме спостереження «серцебиття» новонародженої зірки, яке відкриває нові горизонти у вивченні найенергійніших явищ у Всесвіті. Відкриття, опубліковане 8 листопада 2023 року в журналі Nature Astronomy, підтверджує, що магнетари можуть бути джерелом деяких із найяскравіших вибухів у космосі.
Гамма-сплески (GRB) є найпотужнішими вибухами у Всесвіті. Традиційно їх поділяють на короткі (менше 2 секунд), пов'язані зі злиттям нейтронних зірок, та довгі (понад 2 секунди), що асоціюються з колапсом зірок у чорні діри. Однак GRB 230307A, який тривав цілих 200 секунд, продемонстрував характеристики, типові для злиття нейтронних зірок, але при цьому вказував на народження магнетара, а не чорної діри. Це ставить під сумнів попередні класифікації та розширює наше розуміння цих космічних явищ.
Виявлений сигнал — це періодичне коливання гамма-випромінювання з частотою 909 Гц, яке тривало 160 мілісекунд. Цей «пульс» свідчить про швидке обертання новонародженого магнетара, що обертається майже тисячу разів на секунду. Таке відкриття стало можливим завдяки співпраці вчених з Університету Гонконгу, Нанкінського університету та Інституту високих енергій Китайської академії наук. Це спостереження є найчіткішим доказом того, що магнетари можуть живити деякі з найяскравіших вибухів у Всесвіті.
Асоціація з регулярною кілоновою вказує на помірне вливання енергії в викиди магнітарним двигуном. Наявність магнітарного двигуна кидає виклик моделям, які наразі не можуть генерувати релятивістський струмінь від новонароджених магнітарів. Це відкриття також підкреслює важливість співпраці між моніторами гамма-сплесків та ширококутними рентгенівськими телескопами для виявлення подібних подій у майбутньому та отримання подальшої інформації про фізику гамма-сплесків на стадії проміжного випромінювання. Майбутні спостереження за допомогою таких інструментів, як Einstein Probe, запущений 9 січня 2024 року, можуть призвести до виявлення більшої кількості подібних подій.
Магнетари, будучи типом нейтронних зірок, володіють найпотужнішим магнітним полем у Всесвіті, яке в тисячі разів сильніше, ніж у інших нейтронних зірок. Це відкриття, зроблене за допомогою даних супутника NASA Fermi, космічного телескопа Джеймса Вебба та обсерваторії Ніла Гейлза Свіфта, стало другим за яскравістю гамма-сплеском за всю історію спостережень. Воно також виявило хімічні сліди телуру, що свідчить про складні процеси, які відбуваються під час таких космічних катаклізмів. Подальші дослідження допоможуть краще зрозуміти природу цих екстремальних об'єктів та їхню роль у еволюції Всесвіту.