Лавина в песчаной куче начинается с одной песчинки. Никто не знает, где именно она сорвётся и насколько большой будет сход. Но если сыпать песок долго, куча сама достигнет состояния, в котором лавины всех размеров — от крошечных осыпей до гигантских обвалов — происходят по одному и тому же закону. Физики называют это самоорганизованной критичностью: система без внешнего управления держит себя на грани, где каждое событие может стать последней каплей.

В марте 2023 года спутник GECAM поймал второй по яркости гамма-всплеск за всю историю наблюдений — GRB 230307A. Обычные детекторы при таком потоке «захлебнулись» бы, но GECAM имел специальную защиту от насыщения и записал весь 35-секундный всплеск без единого пропуска. В кривой блеска астрономы выделили сотни отдельных импульсов — как отдельные лавины в одной большой куче.

Каждый импульс — это локальный выброс энергии. Учёные измерили его пиковую яркость, длительность и паузу до следующего импульса. Оказалось, что распределения этих величин подчиняются степенным законам: нет характерного размера, есть только непрерывный спектр от слабых до сильных событий. Наклоны этих степенных законов совпали с теоретическими предсказаниями для трёхмерной самоорганизованной критичности.

Такое поведение характерно для магнитного пересоединения — процесса, при котором магнитные силовые линии разрываются и перестраиваются, выделяя энергию. Именно так работают солнечные вспышки. Гамма-всплеск GRB 230307A вёл себя как гигантская солнечная вспышка, только в далёкой галактике. Это сильный аргумент в пользу того, что энергию в джете гамма-всплеска переносит магнитное поле, а не просто кинетическая энергия сталкивающихся оболочек.

Лавина в песчаной куче и гамма-всплеск оказались родственниками. Оба — примеры систем, которые сами организуются в критическое состояние, где события всех масштабов происходят по одному закону. Теперь, когда один всплеск дал сотни импульсов, мы впервые видим эту самоорганизацию в действии — не в статистике многих объектов, а в одном космическом взрыве.