Warning: Use of undefined constant ddsg_language - assumed 'ddsg_language' (this will throw an Error in a future version of PHP) in /home/users/s/shortstoryf/domains/theuniversetimes.ru/wp-content/plugins/sitemap-generator/sitemap-generator.php on line 45
Гамма-всплески могут быть темными из-за пыли
Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 13.12.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Гамма-всплески могут быть темными из-за пыли

shortstoryf

Во время наблюдений с помощью Атакамской Большой Миллиметровой/субмиллиметровой Решётки (сокращенно ALMA, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ученым впервые удалось непосредственно зарегистрировать молекулярный газ и пыль в галактиках, которые являются активными источниками гамма-всплесков. Подобные явления являются самыми мощными взрывами во Вселенной. Однако и тут не обошлось без неожиданностей: было выявлено меньше галактического газа, чем ожидалось, и соответственно больше пыли. В этой связи некоторые ученые стали употреблять термин «темные гамма-всплески».

GRB 020819B

Представление художника о гамма-всплеске GRB 020819B согласно наблюдениям от ALMA. Источник: NAOJ

Гамма-вспышки являются (или гамма-всплески, ГВ) являются очень активными взрывами с чрезвычайно высокими энергиями, которые наблюдаются в очень отдаленных галактиках. А если мерить вселенскими масштабами — гамма-вспышки самые яркие взрывы во всей вселенной. ГВ, которые длятся более двух секунд называют длинными гамма-всплесками (Long-duration gamma-ray bursts, LGRBs). Наблюдения показывают, что почти 70 процентов всех ГВ являются длинными вспышками. Наряду с длинными вспышками, по наблюдениям в последнее десятилетие, ученые выделили новый тип вспышек, короткие гамма-всплески — явления, которые длятся менее двух секунд. Такие вспышки скорее всего связаны со слиянием нейтронных звезд, а не с рождением сверхновых и гиперновых.

Теперь становится ясно, что типичный ГВ в течение всего нескольких секунд умудряется выпустить такое количество энергии, какое Солнце сможет выработать за десять миллиардов лет, то есть за всю свою жизнь. Сам взрыв обычно сопровождается эмиссионным излучением, которое еще называют послесвечением, образовавшееся, как предполагается, в результате столкновения выброшенного материала с окружающим газом. Однако, как говорилось выше, были выявлены темные гамма-всплески, у которых не обнаружено характерное послесвечение. Единственное объяснение, которое смогли придумать ученые заключается в большом количестве облаков пыли, которые поглощают излучение.

В последние годы ученые активно собирали и анализировали различную информацию для того, чтобы лучше понять, как формируются гамма-всплески. Эти исследования проводились в основном в галактиках-родителях этих вспышек. Астрономы ожидали, что массивные звезды, которые являются прародителями ГВ, могли бы быть обнаружены в активных регионах звездообразования в этих галактиках. Ученым требовалось найти большие скопления молекулярного газа, который и является топливом для звезд. Однако, никакие наблюдения не помогли подтвердить эту теорию на практике.

Окружение GRB 020819B

Представление художника об окружающем пространстве вокруг гамма-всплеска GRB 020819B. Источник: NAOJ

И вот, впервые, японская команда астрономов из Национальной астрономической обсерватории Японии с помощью ALMA попыталась обнаружить излучение от молекулярного газа в двух областях, в которых возникли темный гамма-всплески. Изучаемые ГВ известны как GRB 020819B, находящийся на расстоянии в 4.3 миллиарда световых лет от нас, и GRB 051022 на расстоянии 6.9 миллиардов световых лет. И хотя ранее излучение молекулярного газа ранее никогда не регистрировалось в галактиках сГВ, комплексу ALMA это удалось благодаря его беспрецедентно высокой чувствительности. В настоящее время чувствительность ALMA приблизительно в 5 раз лучше других похожих комплексов. Во время первых научных наблюдений в 2011 году работала только часть массива. Текущие наблюдения проводились с помощью решетки, состоящей из 25 работающих антенн, расстояние между некоторыми из них достигало 125 метров. При вводе в эксплуатацию всех 66 элементов комплекса, его чувствительно увеличится еще больше. При этом антенны могут быть работать в различных связках, а дистанция между ними могут составлять от 150 метров до 16 километров.

«Мы искали молекулярный газ в галактиках с ГВ более десяти лет, используя различные телескопы со всего мира. В результате нашей тяжелейшей работы и мощи ALMA нам наконец-то удалось совершить прорыв», — Катаро Коно из Токийского университета.

Другой успех в работе ALMA заключается в том, что удалось не только зафиксировать молекулярный газ, но и составить карту его распределения в галактиках, из которых приходят гамма-всплески. Так, например, наблюдая за вспышкой GRB 020819B показали, что галактика-хозяин окружена огромным количеством пыли, а молекулярный газ был найден в основном вокруг ее центра. Это вообще первый раз, когда удалось показать такое распределение. Так, соотношение между пылью и молекулярным газом составляет менее 0.01 в межзвездном пространстве в Млечном пути и в ближайших к нам галактиках, но это соотношение в десять и более раз выше в галактиках, подобных той, в которой был зафиксирован GRB 020819B.

Исследовательская группа предполагает, что возможное объяснение такого процентного соотношения пыли к молекулярному газу в месте возникновения ГВ лежит в различных реакциях на ультрафиолетовое излучение. Так как связи между атомами, которые составляют молекулы, легко разорвать с помощью ультрафиолета, молекулярный газ не может существовать в окружающей среде с сильным ультрафиолетовым излучением, а молодые звезды, как известно, производят очень большое количество ультрафиолета. И хотя подобное явление было замечено и во второй изучаемой области со вспышкой GRB 051022, ученым все же пока не хватает чувствительности приборов, чтобы точно подтвердить это предположение. Но в конечном итоге, теория о том, что скопления пыли ответственны за темные гамма-всплески была подтверждена.

Галактика GRB 020819B

Реальные наблюдения за галактикой. в которой был зафиксирован гамма-всплеск GRB 020819B. Слева — исследования молекулярного газа, в центре — исследования пыли. Справа — прямое наблюдение за галактикой с помощью телескопа Джемини Север, крестиком показано место вспышки GRB 020819B. Источник: Bunyo Hatsukade(NAOJ), ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

По информации Европейской южной обсерватории.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google