| << Как умирают звёзды | | Оглавление | | Разные поколения звёзд >> |
ГАММА-ВСПЛЕСКИ И РЕНТГЕНОВСКИЕ ВСПЫШКИ
Гамма-всплески - "таинственное" явление, причину которого сначала искали на Земле, потом в Солнечной системе, а потом во всё более и более удалённых уголках Вселенной. Резкие вспышки гамма-излучения длятся от долей до сотен секунд [Ефремов, 2000], или, по другим данным, от 0,01 до 80 секунд, но обычно от 1 до 10 секунд [Природа, 1985, N4]. Они всегда точечны, а, значит, их источники не велики по размерам [Ефремов, 2000]. Лучи приходят из любой точки неба. Они фиксируются только космическими аппаратами, т.к. атмосфера для этих лучей непрозрачна. В общей сложности было выдвинуто около 40 гипотез данного явления [Природа, 1985, N4]. Первоначально гамма-всплески, которые были открыты американским спутником для наблюдения за СССР и Китаем, приняли за последствия взрывов советских бомб. Потом их связали со столкновением комет в облаке Оорта. Потом оказалось, что гамма- источники находятся вне Солнечной системы и даже вне Галактики. Сейчас их считают результатом слияния далёких нейтронных звёзд [Трубников, 1998] или нейтронных звёзд и чёрных дыр [Ефремов, 2000]. С этими гипотезами конкурирует представление о связи гамма-всплесков со взрывами гигантских сверхновых звёзд, причём в пользу этой гипотезы недавно найдены очень веские доводы [Вибе, 2003в].
Относительно недавно гамма-всплески удалось связать с очень далёкими и слабыми галактиками, т.к. в соответствующих точках неба наблюдалось рентгеновское угасающее послесвечение [Ефремов, 2000]. Впервые такое послесвечение зарегистрировано 28 февраля 1997 г. итало-голландским спутником "Beppo-SAX" [Угольников, 2003]. Послесвечение обнаружено также в оптическом и радиодиапазонах [Рентгеновские вспышки..., 2002]. Оптический компонент наблюдался, например, у мощного гамма-всплеска 23 января 1999 г. Он зафиксирован автоматическим телескопом ROTSE во время всплеска и оказался столь ярким, что его можно было бы наблюдать в бинокль. Вскоре на месте многих послесвечений были обнаружены далёкие галактики [Угольников, 2003]. С 1997 до наших дней (до 2000-2001?) с видимыми объектами удалось отождествить около 20 всплесков гамма-излучения. Они возникают в областях звездообразования далёких галактик [Новикова, 2001]. Все эти всплески относятся к одному из подклассов - длинным всплескам с продолжительностью более 2 секунд. Что же касается остальных всплесков, то они пока не соотнесены с какими-либо наблюдаемыми объектами и в принципе могут иметь иную природу [Угольников, 2003]. Красное смещение изученных объектов составило в среднем 0,835. Энергия взрывов (с учётом расстояния) составляет сотни тысяч сверхновых [Ефремов, 2000]. Столько энергии Солнце не излучило и не излучит за весь период его существования [Новикова, 2001].
31 января 2000 г. сетью международных космических зондов ("Конус", "Ulysses", NEAR) зарегистрирован всплеск, обозначенный как GRB 000131. На Земле (в Чили) удалось наблюдать быстро слабеющий точечный объект с красным смещением 4,5, т.е. объект находится на расстоянии 90% от общих размеров Наблюдаемой области (в 90% возраста Вселенной). Нормальная яркость галактики, где произошёл взрыв, в 10 000 меньше зарегистрированной яркости послесвечения взрыва [Новикова, 2001].
В конце 1990-х годов был зарегистрирован столь мощный гамма-всплеск, что его уже нельзя было объяснить слиянием двух нейтронных звёзд. Сначала предполагалось, что произошло падение нейтронной звезды в "чёрную дыру" или даже слияние со звездой из антивещества [Розенталь, Трубников, 1998], а по одной из версий, произошёл взрыв магнитара - нейтронной звезды с необычайно мощным магнитным полем [Магнетар взорвался, 1999].
Некоторые гамма-всплески, особенно длительные (минута и более) вроде бы удалось связать со взрывами гигантских сверхновых типа Ib/Ic (гиперновые, коллапсары) [Вибе, 2003в, 2006]. Так послесвечение всплеска GRB 011121, зафиксированного 21 ноября 2001 г., дало кривую блеска, сходную со взрывом сверхновой типа Ic. Кроме того, спектр послесвечения говорил, что взорвавшийся объект окружён оболочкой сброшенного вещества (ударная волна шла по среде со спадающей плотностью). Для всплеска GRB 011211 доказано было, что он возник в веществе, движущемся со скоростью 0,086 световой. Получается, что гамма-всплески (по крайней мере, эти два) родились в оболочке сверхновой через несколько дней после взрыва [Вибе, 2003в]. Наблюдать гамма-всплеск одновременно со вспышкой сверхновой удалось в 25 апреля 1998 г. и 18 февраля 2006 г., причём в обоих случаях это были относительно близкие и "тусклые" вспышки [Вибе, 2006]. Во время очень мощного гамма-всплеска 29 марта 2003 г. (в созвездии Льва) тоже удалось обнаружить вспышку сверхновой и изучить её спектр [Сурдин, 2003в], хотя это менее уверенное совпадение [Вибе, 2006]. Тогда расстояние до взорвавшейся звезды оказалось сравнительно небольшим - 2,65 миллиона световых лет. Взорвалась звезда в 25 раз массивнее Солнца. Вокруг чёрной дыры из-за вращения звезды возник аккреционный диск, и вдоль его оси сформировался двусторонний джет (выброс). Джет и звёздный ветер сорвали оболочку звезды. Джет врезался в недавно сброшенное звездой вещество оболочки и генерировал в нём гамма-вспышку [Сурдин, 2003в].
Гамма-всплеск GRB060218 в созвездии Овна 18 февраля 2006 г. был интересен не только выявленной связью со вспышкой сверхновой SN 2006aj, но и особой длительностью - 30 минут. Это в 100 раз дольше, чем обычные длинные гамма-всплески. Как уже говорилось, всплеск этот очень близкий и "тусклый" - в 10-100 раз меньше в энергетическом отношении, чем большинство подобных явлений. Если бы взрыв такой силы произошёл дальше, мы бы его просто не зарегистрировали [Вибе, 2006]. Возможно, со сверхновыми связаны именно такие "слабые" всплески, а более мощные взрывные явления имеют иную природу [Ю.Н.].
Как уже выше говорилось, по гипотезе Ю.Н.Ефремова [2000], взрывами, сопровождающими подобные явления, объясняются газовые сверхоболочки ("арки", "дуги"), которые хорошо видны в Большом Магеллановом облаке и даже кое-где в Нашей Галактике. Только произошли эти взрывы давно.
Среди 1512 изученных гамма-всплесков найдено 11 двойных, а среди них - два слабо выраженных тройных, когда две-три вспышки следовали одна за другой. Это может объясняться гравитационным линзированием, т.е. мы два-три раза регистрируем один и тот же всплеск, обогнувший массивный объект (линзу) с нескольких сторон и в различной степени искривлённый ею [Угольников, 2003]. Но, конечно, это может быть и серия последовательных взрывных событий... [Ю.Н.]. В случае макролинзирования, когда роль линзы играет галактика или сверхгалактика, временная задержка между импульсами, вероятно, может составлять месяцы или годы [Угольников, 2003].
Наряду с гамма-всплесками, наблюдаются также рентгеновские вспышки (x-ray flashes), которые, как правило, тоже длятся меньше минуты [Рентгеновские вспышки..., 2002]. Они происходят в 2-3 раза реже, чем гамма-всплески. Кроме того, их труднее наблюдать, и потому известны лишь десятки, а не тысячи таких вспышек [Гамма-всплеск: джет внутри джета, 2004]. Недавно эти вспышки удалось связать с гамма-всплесками, т.е. происходят какие-то взрывные события, порождающие и те, и другие лучи одновременно, но максимум может быть смещён в область больших и меньших энергий [Рентгеновские вспышки..., 2002]. Последнее предположение было конкретизировано: во время взрывных событий вещество выбрасывается двумя джетами - струями с полюсов, причём гамма- всплеск вызывается быстрой и узкой струёй, а рентгеновская вспышка - более широким и медленным выбросом, через который прорывается быстрый джет. Соотношение энергий узкой и широкой струй в разных случаях разное, и мы регистрируем либо гамма-всплеск, либо рентгеновскую вспышку, либо оба явления сразу. Например, в сверхновых типа I быстрый джет вообще отсутствует [Гамма-всплеск: джет внутри джета, 2004].
| << Как умирают звёзды | | Оглавление | | Разные поколения звёзд >> |
|
Публикации с ключевыми словами:
звезды - звездообразование
Публикации со словами: звезды - звездообразование | |
См. также:
Все публикации на ту же тему >> | |
