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://mirror682.graniru.info/Society/Science/m.93736.html

статья "Быстрый" и мертвые

Максим Борисов, 21.08.2005
Реклама

Рождение черной дыры - это адский труд

Картина взрыва гиперновых звезд существенно отличается от той, что возникала в воображении исследователей до того, как в космос был запущен уникальный ловец гамма-всплесков - спутник Swift. Иллюстрация NASA/GSFC/Dana Berry

Черные дыры звездной массы, как известно, рождаются в результате катастрофических взрывов массивных звезд (массивнее 25 солнц) - гиперновых (hypernova). Такой взрыв полностью уничтожает первоначальную звезду. Гамма-всплески (gamma ray burst - GRB), сигнализирующие о явлении гиперновой, относятся к числу самых энергоемких явлений в мире звезд. Однако армагеддон, оказывается, не ограничивается одним-единственным кратким мгновением, передача энергии взрыва возобновляется неоднократно уже после смерти звезды и повторяется снова и снова на протяжении нескольких минут. Эта картина существенно отличается от той, что возникала в воображении исследователей до того, как в космос был запущен уникальный ловец гамма-всплесков - спутник Swift.

"Звезды взрываются два, три, а и иногда и четыре раза в первые минуты после первоначального взрыва, - говорит профессор Дэвид Берроуз (David Burrows) из Университета штата Пенсильвания (Penn State), автор статьи, доступной он-лайн на сайте Science Express и публикуемой 9 сентября в выпуске журнала Science. - Сначала взрыв дает о себе знать посредством потока гамма-квантов, а уж затем он сопровождается интенсивными импульсами рентгеновского излучения. Энергетика этих процессов гораздо более впечатляющая, чем можно было ожидать".

Ученые наблюдали это явление в почти половине случаев самых длительных выбросов гамма-излучения, зарегистрированных Swift на сегодняшний момент. С новыми инструментами ученые получили наконец возможность полноценно проследить за развитием гамма-всплесков и так называемых послесвечений (afterglow) в течение ближайших минут после "момента X", а не спустя часы или даже дни после того, как на свет явилась новорожденная черная дыра. Swift (одно из значений этого слова - "скорый, быстрый", можно перевести также как "юркая птичка") способен оперативно обнаруживать подобные взрывы, быстро разворачивать свои рентгеновские и ультрафиолетовые датчики к "тлеющим остаткам" и улавливать новые, не замечаемые ранее детали. Пользуясь этими оперативными данными, операторы могут в принципе наводить на ту же точку и другие телескопы, чтобы наблюдать послесвечение, однако не всегда это можно сделать достаточно оперативно. Так, требуется приблизительно 20 часов для того, чтобы правильно переориентировать рентгеновскую обсерваторию NASA "Чандра" (Chandra) и до 8 часов может потребоваться для европейского космического зонда "Ньютон" (XMM-Newton).

До последних открытий Swift общепринятым считался сравнительно простой сценарий с одним-единственным взрывом, сопровождаемым постепенно затухающим послесвечением - подобием тлеющих угольков от невиданного пожара. Новый сценарий, подразумевающий существование целых серий "метастаз" (соответствующую мультипликацию можно найти по этому адресу), особенно наглядно иллюстрирует гамма-всплеск, наблюдавшийся 2 мая 2005 года, который получил обозначение, соответственно, GRB 050502B. Этот взрыв случился ранним утром в созвездии Льва и развивался на протяжении семнадцати секунд. А приблизительно 500 секунд спустя Swift обнаружил выброс в рентгеновском диапазоне, по яркости приблизительно в сто раз превышающий что-либо из замеченного ранее.

Фото с сайта NASA - Swift Mission Миссия Swift стоимостью 250 миллионов долларов отсчитывает свою историю с запуска, произведенного NASA 27 ноября 2004 года. Первый гамма-всплеск попал в поле обзора Swift 17 декабря, спустя несколько дней после того, как операторы активировали научные приборы зонда. Согласно современным теориям, мощнейшие гамма-всплески случаются тогда, когда массивная звезда сжигает все свое ядерное топливо и начинается ее коллапс (сжатие), в результате которого формируется черная дыра, окруженная диском из чрезвычайно горячего, быстро вращающегося газа. Большая часть этого газа будет втянута в новорожденную черную дыру, а оставшаяся доля будет вышвырнута вовне в виде газовых струй ("джетов"), движущихся с околосветовой скоростью. Наблюдатель, в сторону которого будет направлена подобная струя, увидит мощнейшую ослепительную вспышку (гамма-всплеск может длиться считанные секунды или даже миллисекунды), в которой сконцентрирована яркость свыше десяти квадриллионов солнц (1016). А наблюдатели, которые расположены под углом к струе и которым не суждено лицезреть подобное зрелище, смогут полюбоваться менее удивительным, но не менее захватывающим взрывом гиперновой.

Цель миссии Swift состоит в том, чтобы попытаться прояснить природу этих загадочных GRB. Ученые не оставляют надежды понять первопричины подобных явлений, а также ход взаимодействия вспыхивающих объектов со средой вокруг них. Вероятно, таким образом можно будет найти и ключи к развитию ранней Вселенной. Ученые подозревали, что каждый GRB указывает на рождение очередной черной дыры, но теперь появились сведения о том, что существуют различные типы подобных взрывов, и данные Swift, будем надеяться, помогут выявить все возможные причины катаклизмов.

Источники:
Scientists Watch Baby Black Hole Get to Work Fast - NASA
Black holes born through a brutal labour - New Scientist

Ссылки:
NASA вывело на орбиту исследовательский зонд Swift - "Компьюлента"
Гамма-всплески: секундные катастрофы галактического масштаба - Scientific.ru
Гамма-всплески помогают изучать нашу собственную Галактику - "Астронет"
Гамма-всплески и гравитационные линзы - "Природа", # 6, 2003 г.

Максим Борисов, 21.08.2005


новость Новости по теме
Фото и Видео






Наши спонсоры
Выбор читателей