Ученые Северо-Западного Университета выяснили причину беспрецедентной вспышки гамма-излучения GRB211211A, зарегистрированной в 2021 году. Результаты исследования опубликованы в журнале Astrophysical Journal.
Астрономы провели численное моделирование, отслеживающее эволюцию релятивистского джета из плазмы, который возникает при слиянии черной дыры и нейтронной звезды. Оказалось, что черная дыра способна запускать струи материала, оставшегося от поглощенной нейтронной звезды, при этом важную роль играют масса аккреционного диска и сила его магнитного поля.
В массивных дисках с сильным магнитным полем происходит образование ярких джетов, однако если магнитное поле более слабое, то черная дыра запускает струю с той же яркостью и продолжительностью, что и гамма-всплеск GRB211211A, наблюдавшийся в 2021 году. Первоначально считалось, что 50-секундный всплеск был вызван коллапсом массивной звезды, однако изучение послесвечения показало, что вспышка произошла в результате килоновой — слияния нейтронной звезды с другим компактным объектом.
Модель показала, что объекты сначала объединились, образовав более массивную черную дыру. Сильная гравитация черной дыры притянула к себе остатки ныне разрушенной нейтронной звезды, и некоторые из обломков, прежде чем упасть за горизонт событий, начали вращаться вокруг черной дыры в виде аккреционного диска. При падении вещества из диска на черную дыру часть его была отброшена в виде джета, двигающегося с околосветовой скоростью.