О проекте
Нас блокируют. Что делать?

Зарегистрироваться | Войти через:

Украина | Политзеки | Свобода слова | Акции протеста | Болотное дело
Читайте нас:
Доступное в России зеркало Граней: http://mirror709.graniru.info/Society/Science/m.116025.html

статья Обнаружен необычный "гибридный" тип гамма-всплесков

Максим Борисов, 21.12.2006
Реклама

Событие GRB 060614 в рентгеновских лучах (изображение, полученное Swift с помощью инструмента XRT). В рентгеновском диапазоне послесвечение регистрировалось еще неделю спустя после самого гамма-всплеска. С помощью такого послесвечения появилась возможность уточнить место взрыва, что в свою очередь позволило провести высокоточные оптические наблюдения посредством уже наземных обсерваторий и космического телескопа "Хаббл" (Hubble Space Telescope). Фото NASA/Swift Team с сайта www.nasa.gov

C помощью космической гамма-обсерватории NASA Swift астрономам удалось выявить парочку специфических гамма-всплесков, которые никак не вписываются в ту классификацию, что за последнее время уже стала общепринятой.

Гамма-всплески (gamma-ray bursts - GRBs) - мощнейшие и весьма кратковременные явления в мире звезд, приводящие к испусканию рекордных количеств высокоэнергичных частиц, они в этом смысле превосходят даже достижения сверхновых. В течение многих десятилетий истинная природа подобных взрывов оставалась для ученых загадкой, и лишь в самые последние годы благодаря достижениям внеземной астрономии здесь что-то наконец стало проясняться. Гамма-всплески теперь принято делить на два принципиально разных класса или две разновидности. Одни могут длиться от нескольких секунд до минуты или даже дольше - это "long" GRBs, их длительность превышает 2-200 секунд. Астрономы полагают, что за "длинными" GRBs стоят взрывы очень массивных звезд (массивнее 25 солнц) - вспышки так называемых гиперновых (hypernova), в результате коллапса ядер которых образуются черные дыры. Другой "сорт" гамма-всплесков длительностью лишь доли секунды именуют короткими GRBs (short GRBs, менее 0,2-2 секунды), и, согласно теории, короткие гамма-всплески случаются в результате слияний пар нейтронных звезд либо поглощения черной дырой нейтронной звезды (так называемая соединительная модель, впервые предложенная советскими учеными; слияние двух таких компактных объектов происходит чрезвычайно быстро).

Космический гамма-телескоп Swift, запущенный 27 ноября 2004 года, с мая 2005 года успешно поставляет информацию, благодаря которой в пределах минуты после начала события уже появляется возможность наблюдений так называемого послесвечения (afterglow) - то есть такие особенности теперь можно наблюдать в случае даже весьма скоротечных всплесков (основная ответственность за сверхбыстрое обнаружение гамма-всплесков лежит на инструменте под названием BAT, затем в дело вступают XRT и UVOT). Можно также оперативно навести на исследуемую область и другие сторонние инструменты - как наземные телескопы, так и орбитальные обсерватории.

И вот теперь случилось так, что два GRBs, зафиксированные Swift, "не влезли" ни в одну, ни в другую известную категорию. Оба этих взрыва длились гораздо дольше двух секунд, что по идее позволяет отнести их к "длинным" взрывам (так, GRB 060505, зарегистрированный, соответственно, 5 мая 2006 года, длился в течение 4 секунд, в то время как второй - GRB 060614 - это в 1,6 миллиарда световых лет от нас в созвездии Индейца - занял уже 102 секунды). Однако ни один из этих гамма-всплесков не сопровождался вспышкой гиперновой, как все предыдущие "длинные", случающиеся на подобных расстояниях от Земли (на расстояниях в миллиарды световых лет еще можно различить вспышку сверхновой в оптике).

Июньский взрыв отличается и другими странностями. Так, фотоны высоких и низких энергий достигли земных наблюдателей приблизительно в одно и то же время - как это собственно и происходит у типичных коротких гамма-всплесков... Да и звездообразование в родительской галактике (этакой малютке, на два порядка уступающей нашему Млечному пути) в момент взрыва находилось на относительно низком уровне, что опять же характерно для коротких взрывов, которые наиболее часты в среде, заполненной "мертвыми" звездами (т.е. нейтронными и черными дырами; стоит еще упомянуть о том, что ранее не исключался вариант и случайного "наложения" GRB на "постороннюю" фоновую галактику...).

"Гибриды", возможно, случались и раньше (их ищут, в частности, в данных Комптоновой гамма-обсерватории (Compton Gamma-ray Observatory) 1990-х гг.), только их не могли тогда правильно интерпретировать.

"Все это нас действительно озадачивает, - говорит Нейл Джерелс (Neil Gehrels) из Центра космических полетов имени Годдарда (Goddard Space Flight Center - GSFC) NASA (США, штат Мэриленд). - Новое открытие прибыло как раз тогда, когда мы решили, что уже способны разбираться в природе коротких и длинных гамма-всплесков... Тот факт, [что взрыв 14 июня 2006 года не был связан со вспышкой гиперновой], заставил нас попытаться развить новые теории для объяснения того, как это все-таки может происходить". Соответствующие работы публикуются в журнале Nature (vol 444, p 1044, 1047, 1050, 1053) - Gehrels et al., Fynbo et al., Della Valle et al..

Рассматриваются три различные версии таких взрывов. Во-первых, это может быть длинный гамма-всплеск, на который свой "короткий" отпечаток наложил какой-то особый процесс разрушения вспыхивающей гиперновой звезды (теоретически рассмотрен вариант, при котором массивная звезда в момент смерти вообще не порождает сверхновую - энергия в центре погибающей звезды, например, может оказаться недостаточной для того, чтобы изгнать радиоактивный никель-56, который и разжигает обычные сверхновые).

Во-вторых, подобный сигнал может продуцироваться слиянием квазизвездных объектов (как и любой другой короткий GRB), однако при этом слияние почему-либо длится дольше двух секунд... Слияние между черной дырой и нейтронной звездой также может привести к тому, что окрестности черной дыры будут изгонять газ - этого хватит на 100 секунд. Такие слияния уже предсказывались, но, согласно теоретическим оценкам, они должны происходить довольно редко - один раз на тысячу слияний между двумя нейтронными звездами. Возможно, эти оценки были все-таки занижены (и это отличная новость для создателей датчиков гравитационных волн - например, LIGO - Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory, ведь сигналы от подобных событий могут быть гораздо более мощными).

В-третьих, в данном случае астрономы могут иметь дело с принципиально иными и пока еще не встречавшимися процессами. В настоящее время вся информация по событию GRB 060614 уже извлечена, и ученые с нетерпением ожидают следующих необычных взрывов. Они надеются, что Swift проработает по крайней мере до 2015 года и ежегодно будет ловить хотя бы по одному такому экзоту.

На иллюстрации:
Событие GRB 060614 в рентгеновских лучах (изображение, полученное Swift с помощью инструмента XRT). В рентгеновском диапазоне послесвечение регистрировалось еще неделю спустя после самого гамма-всплеска. С помощью такого послесвечения появилась возможность уточнить место взрыва, что в свою очередь позволило провести высокоточные оптические наблюдения посредством уже наземных обсерваторий и космического телескопа "Хаббл" (пришлось воспользоваться "старенькой" камерой WFPC2, поскольку ACS в тот момент как раз не работала). Фото NASA/Swift Team с сайта www.nasa.gov

Источники:
Hybrid GRB 060614: A Long Gamma-Ray Burst Without a Supernova
Hybrids in the Universe?
NASA Satellite Discovers New Kind of Black Hole Explosion
Massive Cosmic Explosion Has Astronomers Stumped
'Black sheep' gamma-ray bursts refuse to conform
Here's a New Way to Explode: Hybrid Gamma-Ray Burst

Ссылки:
Гамма-всплески
Загадка коротких гамма-всплесков решена?
Где возникают короткие гамма-всплески?
Гамма-всплески: секундные катастрофы галактического масштаба

Максим Борисов, 21.12.2006



новость Новости по теме
Фото и Видео

Реклама

Наши спонсоры
Выбор читателей