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
Звезда-синий супергигант ответственна за ультрадлинные гамма-взрывы
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

Звезда-синий супергигант ответственна за ультрадлинные гамма-взрывы

Звезда-синий супергигант ответственна за ультрадлинные гамма-взрывы
shortstoryf

Астрономы, анализирующие длительную вспышку высокоэнергетического света, выявленную в 2013 году, выпустили заключение, в котором утверждается, что подобный взрыв, согласно теории, мог произойти только от самых ранних звезд во вселенной. Если эта интерпретация окажется верна, то эта вспышка может подтвердить теорию о существовании нового класса гамма-лучей и заменить наши представления о том, как на самом деле умирали самые первые звезды.

«Одна из больших проблем современной астрофизики связана с поиском и идентификацией первого поколения звезд во вселенной, которое мы идентифицируем как Звездная популяция III типа», — объясняет ведущий исследователь Луиджи Пиро из Института космической астрофизики и планетологии в Риме.

Гамма-взрывы являются самыми яркими и мощными событиями во вселенной. В результате взрыва образуются гамма-лучи, которые являются самой сильной формой световой волны, и лучи рентгеновского излучения. Так же возникает явление послесвечения, которое можно наблюдать в видимом, инфракрасном и радио диапазонах. В среднем, аппараты, специально предназначенные для поиска гамма-взрывов, такие как Swift, Fermi и другие, фиксируют одну гамма-вспышку каждый день.

GRB 130925A

На этом изображении художник показал гамма-взрыв GRB 130925A, который возник в синем супергиганте. Джет вспышки (показан белой струей) окружен коконом рентгеновского газа (красный цвет). Источник: NASA/Swift/A. Simonnet, Sonoma State Univ.

В 0:11 по восточному времени, 25 сентября 2013 года, у аппарата Swift сработал детектор гамма-вспышек, активированный взрывом в созвездии Печь. Сразу же космический аппарат привел в готовность обсерватории во всем мире, подав об этом сигнал. Гамма-взрыв был определен как GRB 130925A, Swift направил на него свой рентгеновский телескоп. Другие спутники так же подключились к работе. Среди них были: Fermi, GGS WIND, с установленным на нем российский гамма-спектрометром «Конус», а так же обсерватория INTEGRAL Европейского космического агентства. В конечном итоге взрыв был локализован в галактике настолько далекой, что его свет путешествовал до нас 3.9 миллиарда лет. Это больше, чем дата, при которой, как считается, были обнаружены первые признаки жизни на Земле.

За прошедшие пять десятилетий астрономы наблюдали тысячи гамма-взрывов. До недавнего времени их классифицировали в две группы, основанные на продолжительности сигнала гамма-луча: короткие и длинные. Короткие вспышки, длительностью от двух секунд и меньше, как считается, возникают в результате слияния компактных объектов в двойных звездных системах. Этими объектами, скорее всего, являются нейтронная звезда и черная дыра. Длинные гамма-вспышки имеют продолжительность от нескольких секунд до нескольких минут со средним значением между 20 и 50 секундами. Эти события, скорее всего, связаны с коллапсом супермассивной звезды с последующим ее перерождением в виде черной дыры.

Вспышка GRB 130925A, в отличие от всех остальных, произвела гамма-луч, длительность которого составила порядка двух часов. Это в сто раз дольше обычного длинного гамма-взрыва. Наблюдения с помощью рентгеновской камеры Свифта показали очень интенсивное и переменное рентгеновское послесвечение, которое периодически сильно вспыхивало на протяжении шести часов после начала события. Затем все успокоилось и послесвечение стало устойчивым, совсем как после длинного гамма-взрыва.

«GRB 130925A относится к очень редкому, только-только сформированному классу ультрадолгих взрывов. Но что действительно делает его уникальным, так это его необычное рентгеновское послесвечение, которое может стать доказательством того, что ультрадлинные вспышки возникают в звездах, названных синими супергигантами».

Астрономы предполагают, что так называемые звезды Вольфа-Райе могут лучше всего объяснить происхождение данной гамма-вспышки. Такие звезды сразу рождаются с массой, превышающей Солнце в 25 раз. Они имеют настолько большую температуру горения, что ее верхние водородные слои создают потоки, названные звездным ветром. Перед тем как звезда начет коллапсировать, по существу она уже не обладает внешней атмосферой и е физический размер становится сопоставимым с Солнцем. В ядре звезды начинает формироваться черная дыра, а материя бывшей звезды начинает падать в черную дыру, формируя джеты. Эти джеты имеют длительность существования, сопоставимую с длительностью длинных гамма-лучей.

Синий супергигант

Синий супергигант, показанный здесь, является наиболее вероятным источником ультрадолгих гамма-взрывов. Источник: NASA’s Goddard Space Flight Center/S. Wiessinger

Поскольку ультрадлинные гамма-вспышки длятся в сотри раз дольше, исходная звезда должна быть соответственно больших физических размеров. Наиболее вероятный кандидатами в источники этого излучения являются звезды, называемые синими гипергигантами, которые приблизительно в 20 раз массивнее Солнца и могут сохранять толстую водородную атмосферу, в связи с чем, звезды имею диаметр в сто раз больше солнечного. но это еще не все. Синие супергиганты содержат очень мало элементов, тяжелее гелия. Эти элементы в астрономии называют металлами. Металличность звезды ответственна за силу ее звездного ветра, а это в свою очередь определяет то количество водорода, которая остается у звезды перед ее коллапсом. Для самых крупных синих супергигантов движение всей водородной оболочки в черную дыру заняло бы несколько часов, что обеспечило бы бесперебойный источник топлива для рождения ультрадлинного гамма-взрыва. Исследователи отмечают, что наблюдение в радио диапазоне за послесвечением показало почто постоянную яркость в течение четырех месяцев. Это чрезвычайно медленное снижение интенсивности послесвечения предполагает, что взрывная волна от вспышки беспрепятственно перемещалась через пространство, что, в свою очередь означает, что окружающая обстановка вокруг звезды была свободна от вещества, выброшенного звездным ветром.

А вот длительное послесвечение в рентгеновском диапазоне является более озадачивающим явлением для астрономов и требует дополнительных наблюдений от аппаратов Swift, Chandra и XMM-Newton. По мере того, как высокоэнергетический джеты движутся сквозь коллапсирующую звезду, их передняя часть попадает в холодный звездный газ и нагревает его. Эти разогретые потоки движутся по бокам джета, окружая его своеобразным рентгеновским коконом. Поскольку джет все это время продолжает двигаться сквозь звезду, окружающий его кокон становится все массивнее и массивнее. В итоге он становится даже больше чем у звезд Вольфа-Райе. Далее, когда джет с коконом выходит из звезды, он должен будет рассеяться, но, судя по наблюдениям, этого не происходит. Скорее всего причиной этому является присутствие сильного магнитного поля, которое и удерживает оболочку из вещества вокруг джета.

«Это вообще впервые, когда мы смогли обнаружить этот тепловой компонент в виде кокона. Вероятно, это связано с тем, что все другие известные ультрадолгие гамма-взрывы происходили на больших расстояниях».

Астрономы пришли к заключению, что лучшим объяснением необычных свойств гамма-взрыва GRB 130925A является жизнедеятельность и смерть синего супергиганта с низкими свойствами металличности. Вероятно, такие звезды будут типичными и характеризующими для всех ультрадлинных гамма-вспышек.

По информации NASA.

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