Международная команда астрономов впервые зафиксировала прямое доказательство связи между быстрыми рентгеновскими всплесками (Fast X-ray Transient, FXT) и гибелью массивных звезд. Исследование основано на данных о событии EP 250108a, обнаруженном в январе 2025 года китайской миссией Einstein Probe (EP), запущенной в 2024 году для наблюдения за транзиентными рентгеновскими явлениями.
Этот всплеск, зарегистрированный на расстоянии 2,8 миллиарда световых лет, стал самым близким из известных FXT. Благодаря относительной близости события ученые смогли провести детальные наблюдения в различных диапазонах волн. Телескопы Gemini North и South, входящие в состав Международной обсерватории Gemini, а также телескоп SOAR в обсерватории Серро-Тололо в Чили, предоставили оптические и ближние инфракрасные данные в дни после первоначального сигнала.
Анализ показал, что EP 250108a связан со сверхновой типа Ic, обозначенной как SN 2025kg, которая возникла в результате коллапса звезды массой от 15 до 30 солнечных. Однако, в отличие от классических гамма-всплесков (GRB), релятивистские струи (джеты), образовавшиеся при коллапсе ядра звезды, не смогли пробить внешние слои светила. В результате кинетическая энергия джетов преобразовалась не в гамма-излучение, а в рентгеновские лучи, что и привело к наблюдаемому FXT.
Обычно гамма-всплески связывают с экстремально энергичными сверхновыми, где джеты успевают вырваться из коллапсирующей звезды, испуская гамма-излучение до оптической вспышки. Однако EP 250108a представляет собой иной сценарий: джеты остались внутри звезды, создав уникальную наблюдаемую сигнатуру.
В течение шести дней после обнаружения спектроскопические инструменты GMOS (Gemini North) и FLAMINGOS-2 (Gemini South) фиксировали быстрое развитие события, сначала в рентгеновском диапазоне, а затем в оптическом, по мере роста яркости сверхновой. Это позволило астрономам проследить весь процесс — от начального коллапса до пика оптического взрыва. Дополнительные наблюдения телескопа SOAR в ближнем инфракрасном диапазоне помогли определить максимальную яркость сверхновой и оценить свойства звезды-прародителя.
Результаты исследования, опубликованные в двух статьях в The Astrophysical Journal Letters, подтверждают, что быстрые рентгеновские всплески могут быть продуктом гибели массивных звезд и представляют собой механизм, отличный от GRB, но связанный с ним. Ученые предполагают, что FXT встречаются гораздо чаще, чем гамма-всплески: благодаря спутнику EP их обнаруживают несколько раз в месяц, тогда как GRB фиксируются примерно раз в год.
Открытие EP 250108a расширяет понимание эволюции массивных звезд и разнообразия механизмов их коллапса. Оно также поддерживает гипотезу о существовании непрерывного перехода между сверхновыми, FXT и GRB, где ключевое различие заключается в том, смогли ли джеты пробиться сквозь звезду.
В будущем новые обсерватории, такие как обсерватория Веры Рубин, которая в конце 2025 года начнет проект Legacy Survey of Space and Time (LSST), предоставят беспрецедентное количество данных в области временной астрономии, позволяя изучать подобные события с еще большей детализацией.
Идентификация EP 250108a стала важным шагом к более полному пониманию того, как заканчивают свою жизнь самые массивные звезды во Вселенной.