Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 20.10.2017

Scroll to top

Top

2 комментария

Короткие гамма-вспышки порождают неизвестный вид взрыва

Короткие гамма-вспышки порождают неизвестный вид взрыва
shortstoryf

Космический телескоп Hubble предоставил доказательства того, что короткие гамма-вспышки, скорее всего, связаны со слиянием двух компактных, сверхплотных звездных объектов, таких как пара нейтронных звезд или нейтронной звезды и черной дыры.

Для подтверждения этого факта, исследователи с помощью телескопа получили изображение в инфракрасном диапазоне исчезающей шаровой молнии, образовавшейся после короткой гамма-вспышки. Остаточное свечение позволило зафиксировать новый вид космического взрыва, названный «kilonova», который ранее был предсказан в качестве сопровождающего явления при коротких гамма-всплесках. Этот вид взрывов приблизительно в тысячу раз ярче вспышек новых звезд в конце жизненного цикла белых карликов. Однако он существенно слабее яркости взрыва типичной сверхновой звезды и составляет приблизительно от 0.01 до 0.1 единиц интенсивности излучения.

Вообще гамма-вспышки довольно таинственный вид интенсивного высокоэнергетического излучения, которые появляются в произвольных точках Вселенной. Короткие вспышки длятся всего лишь несколько секунд, но могут создавать остаточное свечение в видимо и около-инфракрасном диапазонах на протяжении нескольких часов или дней, которое помогает астрономам точнее определить место возникновения излучения. Однако, причина таких кратковременных вспышек остается неизвестной. Самая распространенная теория — освобождение энергии в результате слияния двух компактных объектов. Но до сих пор еще не удалось собрать достаточно доказательств, чтобы подтвердить это.

Галактика с гамма-всплеском 130603B

На изображении слева показана галактика, в которой произошел гамма-всплеск 130603B. Галактика под названием SDS J112848.22+170418.5 находится на расстоянии в 4 миллиарда световых лет от Земли. Съемки этой галактики в июне 2013 года показали свечение в около-инфракрасном диапазоне, показанное на верхнем изображении справа. Снизу показано изображение, полученное через месяц после верхнего, здесь уже не видно последствий гамма-вспышки. Источник: NASA, ESA, N. Tanvir (University of Leicester), A. Fruchter (STScI), and A. Levan (University of Warwick)

Исследователи, работающие над этой проблемой, говорят, что наконец могут решить тайну возникновения коротких гамма-вспышек. Уже получено множество доказательств, что длительные вспышки (как правило продолжительностью более двух секунд) возникают в результате взрывов сверхмассивных звезд. Но насчет коротких лучей, исследователи располагали только косвенными доказательствами об их возникновении при слиянии компактных бинарных объектов. Астрофизики предсказывают, что короткие гамма-вспышки возникают в результате слияния супер плотных нейтронных звезд в двойной системе. Это возникает в результате воздействия «гравитационной радиации» — крошечной ряби в ткани пространства-времени. Энергия, рассеянная этими волнами, заставляет два объекта подходить ближе друг к другу. Так как в двойных звездах один компаньон вращается вокруг другого, а при сокращении дистанции между ними усиливается взаимодействие между ними. В последние миллисекунды жизни системы, при слиянии, испускается радиоактивный материал, движущийся по спирали орбит бывших звезд. Этот материал нагревается и расширяется, испуская вспышку света. В результате образуется «kilonova», испускаемая в видимом и около-инфракрасном диапазонах такое количество света, сколько Солнце испускает каждые несколько лет. Уже проведена научная работа исследователями из Калифорнийского университета, показывающая как можно определить это вид вспышек. Они предсказывают, что горячая плазма взрыва, испускающая радиацию, будет блокировать видимый свет, заставляя сильно светиться объект в около-инфракрасном свете в течение нескольких дней.

Случайная возможность проверить эту теорию появилась 3 июня, когда аппарат Swift зафиксировал чрезвычайно яркий гамма-луч в галактике, находящейся на расстоянии в 4 миллиарда световых лет от нас, получивший каталожный номер GRB 130603B. Начальный взрыв длился всего одну десятую секунды, но он был в 100 миллиардов раз ярче последующей вспышки «kilonova». Остаточное свечение было обнаружено наземным телескопом William Herschel, а расстояние измерено телескопом Gran Telescopio Canarias (оба на Канарских островах). Астрофизики быстро поняли, что это их единственный шанс проверить теорию на практике. Вычисления показали, что пик яркости в инфракрасном диапазоне должен наступить в течение 3-11 дней после первого взрыва. 12-13 июня Хаббл обнаружил место возникновения вспышки, которое выглядело как слабый красный объект. Независимый анализ другой группы подтвердил эти координаты. Последующие наблюдения, проведенные 3 июля, показали, что источник исчез.

До это случая астрономы изучали последствия коротких гамма-вспышек в основном в оптическом диапазоне и, естественно, не находили других явлений, кроме самого гамма-луча. Но благодаря разработанной теории удалось показать, что сравнивая оптические и инфракрасные снимки спустя неделю после взрыва, можно обнаружить явление «kilonova». В дополнении к теории есть два замечания. Во-первых, этот тип взрывов может объяснить, каким образом во Вселенной в изобилии присутствуют золото и платина. Во-вторых, слияние компактных бинарных систем, как предполагается, испускает интенсивные гравитационные волны, предсказанные Альбертом Эйнштейном. Гравитационные волны еще не были обнаружены, но в данный момент уже разрабатываются новые инструменты, способные выполнить такие исследования.

По информации Space Telescope Science Institute.

Comments

  1. Марат Шакиров

    .
    Возникает естественный вопрос: что это за «компактные объекты», какова их внутренняя природа и структура? Ведь, если принимать во внимание миллисекундные (а иногда, по мнению некоторых ученых, и микросекундные) гамма-вспышки, приходится констатировать: гамма-взрывы практически безинерционны. Происходит, судя по всему, структурное слияние, совмещение в едином пространстве (объеме) двух схожих по структуре, но антагонистических по свойствам двух субстанций.Мне лично на ум приходит лишь один сценарий:сливаются «с целью» аннигилировать два компактных (возможно квантованных) объекта электромагнитной природы. Для начала хорошо бы теоретикам детально «разобраться» с аннигиляцией электрона с позитроном: каков механизм взаимодействия, причины двух, — или трехфотонной аннигиляции.

    • shortstoryf

      К этим объектам они относят все те же пары нейтронных звезд или черной дыры и н.з. Просто разница, как я считал в том, что при бета-распаде изотопа после нейтронного захвата, он успевает захватить еще один нейтрон, а затем уже распадается с электромагнитным сигналом.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

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