Два гамма-всплеска разных типов с интервалом 4 минуты: пять версий

25 апреля 2016 года телескоп Swift зарегистрировал событие GRB 160425A: два гамма-всплеска с промежутком около четырёх минут. Первый, G1, длился 1,7 секунды, второй, G2, 51,2 секунды. Свет шёл до Земли примерно 5,5 млрд лет. Вспышка произошла почти за миллиард лет до того, как сформировалась Солнечная система.

Разбор события группа Лян Ли, Юя Вана, Бина Чжана и коллег из Китая, Италии, Германии и других стран опубликовала в Nature Astronomy 23 октября 2026 года. Почти все стандартные проверки, включая форму импульсов, длительность, жёсткость спектра, минимальный масштаб переменности и эмпирические корреляции, отнесли G1 к короткому типу, а G2 к длинному. Короткие всплески связывают со слиянием компактных объектов вроде нейтронных звёзд и чёрных дыр, длинные с коллапсом массивной звезды. Авторы заключают: сочетание признаков обоих типов в одном событии требует пересмотра схем классификации и сценариев происхождения.

Пять версий и общая проблема

В пересказе ScienceAlert перечислены пять объяснений, и каждое упирается в трудность.

Первое: случайное совпадение. Два независимых всплеска из разных галактик оказались рядом на небе, разошлись по времени на четыре минуты и оба направили узкие пучки излучения в сторону Земли. Вероятность такого совпадения в произвольный момент и участке неба оценивают примерно как 2 к триллиону. За все годы наблюдений Swift шанс падает до диапазона от 1 к 100 000 до 1 к 10 млн.

Второе: два независимых события в одной галактике, но в разных местах. Оценки ещё ниже, от 8 к 10 трлн до 8 к триллиону, а с поправкой на длительность работы Swift версия проигрывает первой.

Третье: короткий всплеск, у которого после основного импульса осталось слабое продолжение. Против два довода: четыре минуты почти полной тишины между сигналами и слишком большая энергия G2 для простого «хвоста».

Четвёртое: G1 был предварительным выбросом перед главным взрывом коллапсирующей звезды. Такой сценарий плохо согласуется с тем, что начальный сигнал вышел бы слабее.

Пятое: общий источник или система с неопределённым набором тел, которая выдала связанную последовательность. Механизм связи при этом назвать не могут.

«Это пока единственное событие с таким странным свойством», приводит ScienceAlert слова Бина Чжана из Гонконгского университета. По его словам, он склонялся бы считать всплески независимыми, но вероятность их совпадения по направлению и времени настолько мала, что приходится допускать общее происхождение. «Вот это и сложно. Мы перебрали все возможности», добавил он. «Все сценарии сталкиваются с серьёзными трудностями».

Представим условную запись из концертного зала: короткая барабанная дробь, четыре минуты тишины, затем длинная партия виолончели. По тембру легко сказать, какие инструменты звучали. Запись не покажет, стояли ли музыканты на одной сцене, играли ли по общему плану или просто оказались в зале в одно время. Она показывает, что диагностика опознаёт тип всплеска, но не устанавливает его источник.

Ограничения наблюдения конкретны. Наблюдали один случай, аналогичных событий пока нет. Оптические данные не позволяют определить, был ли в излучении компонент сверхновой. Сами диагностики работают с распределениями и корреляциями, накопленными по каталогам, и в пограничных случаях могут давать сбой. Полное описание методики в открытом доступе представлено не целиком.

Энергия подсказывает масштаб. Чжан заметил, что суммарного излучения Солнца за всё время его жизни не хватило бы на второй компонент, если не учитывать узкую направленность пучка. Учёт пучка заметно меняет расчёт.

Работа опирается на длинную цепочку публикаций о классификации всплесков: каталоги Swift, данные Fermi, спектры послесвечения. Тем, кто готовит собственный обзор по астрофизике высоких энергий, пригодится подбор литературы по теме.