«Апостериори»: Эффект общей теории относительности позволил впервые наблюдать рождение магнетара

Новости науки и технологий

Поддержите «Эхо», если вы не в России

Астрономы обнаружили необычные колебания светимости сверхсветимой сверхновой. Это может указывать на рождение магнетара в результате коллапса ядра звезды.

Магнетары – это разновидность нейтронных звёзд, которые образуются в результате взрыва сверхновой. Это одни из самых плотных объектов во Вселенной. При диаметре всего в несколько десятков километров их масса может быть сравнима с массой Солнца. В отличие от обычных нейтронных звёзд, магнетары обладают экстремально сильными магнитными полями.

Уже более 10 лет учёные выдвигали предположения, что рождение магнетара может помочь объяснить существование сверхсветимых сверхновых. Их светимость по крайней мере в 10 раз превышает светимость обычных сверхновых. По одной из гипотез, энергия вращения новорождённого магнетара, высвобождающаяся по мере его замедления, передаётся выброшенному сверхновой веществу, что существенно увеличивает её светимость. В исследовании, опубликованном 11 марта 2026 года в журнале Nature, астрономы привели новые данные, подтверждающие эту теорию. 

Авторы работы изучали светимость сверхновой SN 2024afav, впервые обнаруженной в декабре 2024 года. Обычно после достижения пиковой яркости светимость сверхновой уменьшается постепенно. Однако в данном случае она увеличивалась и уменьшалась по крайней мере 4 раза. Именно это, по мнению учёных, может свидетельствовать о рождении магнетара.

Исследователи также оценили физические характеристики предполагаемого магнетара на основе проанализированных ими данных. Вероятно, он вращается с частотой около 238 оборотов в секунду, а его магнитное поле примерно в 300 триллионов раз сильнее магнитного поля Земли.

Колебания светимости сверхновой SN 2024afav, вероятно, происходят из-за аккреционного диска, окружающего магнетар. Этот диск образован веществом, выброшенным при взрыве и затем частично притянутым обратно к магнетару. Согласно Общей теории относительности на такой диск действует эффект Лензе–Тирринга – вращающееся массивное тело «увлекает» за собой окружающее пространство. Этот эффект вызывает прецессию орбит объектов, обращающихся вблизи массивного тела. Если аккреционный диск испытывает такую прецессию, это может приводить к периодическим изменениям интенсивности наблюдаемого излучения – и, как следствие, к колебаниям светимости сверхновой. По словам авторов работы, они также рассмотрели альтернативные объяснения, основанные на принципах классической механики, однако только модель с учётом эффекта Лензе–Тирринга согласовалась с наблюдаемыми временными масштабами. Исследователи также отмечают, что это, возможно, первый случай, когда эффект общей теории относительности проявляется непосредственно в данных о светимости сверхновой.

Новые результаты не означают, что все сверхсветимые сверхновые связаны с магнетарами. Ранее другие исследователи уже показали, что такая аномальная яркость также может быть вызвана плотными оболочками вещества, окружающими взрывающиеся звезды. Но авторы новой работы в дальнейшем планируют выяснить, какая из этих причин наиболее распространена. Исследователи ожидают найти десятки подобных сверхновых в течение следующих нескольких лет с помощью Обсерватории имени Веры Рубин в Чили, которая начала работу недавно и, по мнению учёных, хорошо подходит для обнаружения подобных сигналов.