Gamma-vspleski i sverhnovye
<< 4. Issledovanie raspredeleniya GRB
| Oglavlenie |
Literatura >>
Iz poluchennyh raspredelenii GRB po roditel'skim galaktikam uzhe
mozhno sdelat' nekotorye vyvody. Poka oni ostayutsya
predvaritel'nymi, no s nakopleniem nablyudatel'nyh dannyh i
uluchsheniem statistiki rassmotrennaya metodika budet
priblizhat' nas k raskrytiyu prirody gamma-vspleskov.
Esli gamma-vsplesk rozhdaetsya pri kollapse massivnyh zvezd,
to dolzhna nablyudat'sya sil'naya korrelyaciya GRB s oblastyami
zvezdoobrazovaniya ili so zvezdami Vol'f-Raie [
24].
V modeli slivayushihsya dvoinyh neitronnyh zvezd
i par neitronnyh zvezd s chernymi dyrami gamma-vspyshka mozhet proizoiti na
znachitel'nom udalenii ot oblastei obrazovaniya massivnyh zvezd,
hotya eto i neobyazatel'no i vopros trebuet special'nogo
issledovaniya.
I nakonec, iz-za mnogochislennyh trudnostei ob'yasneniya GRB v
standartnoi fizike predlozheny ih modeli, privlekayushie
ekzoticheskie chasticy, razlichnye varianty temnoi materii i t.p.
[
8].
Eshe v 1930-e gody astronom F.Cvikki ukazal, chto
svetyashegosya veshestva v skopleniyah galaktik v desyatki raz men'she,
chem nuzhno, chtoby sila ego tyagoteniya uderzhivala galaktiki vmeste.
Dlya ob'yasneniya paradoksa predpolozhili, chto sushestvuet nevidimoe
gravitiruyushee veshestvo, kotoroe nazyvayut teper' temnoi materiei
(Dark Matter, DM).
Hotya temnoi materii dolzhno byt' namnogo bol'she, chem obychnogo veshestva,
ego priroda do sih por ostaetsya nevyyasnennoi.
Kratko ostanovimsya na poslednih rezul'tatah v etoi oblasti.
Naibolee
podhodyashimi kandidatami dlya ob'yasneniya vsei sovokupnosti dannyh o
temnoi materii do nedavnego vremeni schitalis' gipoteticheskie ochen'
slabo vzaimodeistvuyushie chasticy (naprimer, sverhlegkie aksiony,
ili, naoborot, massivnye WIMPs - Weakly Interacting Massive
Particles, takie kak, neitralino). Eti chasticy yavlyayutsya
nerelyativistskimi v nastoyashuyu epohu (t.e. yavlyayutsya kandidatami v
"Cold Dark Matter"=CDM), chto nuzhno dlya ob'yasneniya obrazovaniya
galaktik i ih skoplenii. Odnako teoriya, ispol'zuyushaya takie
chasticy, stolknulas' s ryadom trudnostei. Vo-pervyh, krivye
vrasheniya galaktik, kotorye tozhe opredelyayutsya temnoi materiei,
pokazyvayut, chto CDM dolzhna imet' postoyannuyu plotnost' v
central'nyh oblastyah galaktik, a raschety v modelyah CDM dlya slabo
vzaimodeistvuyushih chastic dayut strukturu s ostrym pikom v centre i
spadom po zakonu

. Vo-vtoryh, raschety dayut slishkom bol'shoe
chislo oblakov CDM v massivnyh galo galaktik - raz v 10-50 bol'she
dopustimogo.
V rabote [
25] bylo ukazano, chto obe eti
problemy reshayutsya, esli schitat', chto chasticy temnoi materii
dostatochno sil'no i uprugo vzaimodeistvuyut mezhdu soboi -
central'nye piki sglazhivayutsya, a oblaka rasseivayutsya.
V stat'e [
20] polucheny ogranicheniya na silu
samodeistviya CDM. Ukazano, chto pri slishkom bol'shom sechenii
vzaimodeistviya chastic struktury temnoi materii v skopleniyah
galaktik sglazhivayutsya stol' sil'no, chto nel'zya ob'yasnit' takie
nablyudaemye yavleniya, kak dugi v izobrazheniyah ochen' dalekih kvazarov
i galaktik, sozdavaemyh nevidimym veshestvom skoplenii, blagodarya
effektu gravitacionnoi linzy, kogda svet udalennyh ob'ektov
prohodit skvoz' skoplenie. Sravnenie s nablyudeniyami govorit, chto
sechenie vzaimodeistviya chastic CDM na edinicu massy ne dolzhno
prevoshodit' 0.1 sm

g

.
Interesno, chto ogranichenie na samodeistvie sverhu poluchaetsya i iz
drugih soobrazhenii. Pri slishkom bol'shom sechenii odnorodnoe
izotermicheskoe yadro CDM bystro skollapsiruet. Vazhno, chto sechenie
ne mozhet byt' i sil'no men'she. Inache ne udaetsya dostich' zhelaemogo
effekta sglazhivaniya.
Takoe bol'shoe sechenie vzaimodeistviya mozhet privodit' k obrazovaniyu
zvezdoobraznyh ob'ektov, sostoyashih iz temnoi materii, kotorye
mogut kollapsirovat' i razlichnymi putyami porozhdat' gamma-vspleski
[
8].
Ne sleduet zabyvat', chto temnaya materiya mozhet
sostoyat' iz raznorodnyh chastic i v nei mozhet formirovat'sya
ierarhiya zvezdnyh naselenii, podobnaya obychnomu veshestvu [
18].
Nevidimoe veshestvo vo mnogih spiral'nyh galaktikah mozhet byt'
raspredeleno tak zhe, kak neitral'nyi vodorod v central'nyh
oblastyah, a vo vneshnih padaet znachitel'no medlennee.
Provedennyi analiz nablyudenii pokazyvaet, chto
radial'noe raspredelenie GRB vo vnutrennih chastyah galaktik shodno
s naseleniem sfericheskoi sostavlyayushei galaktik, a vo vneshnih
chastyah ih plotnost' padaet medlennee, chem u diskov spiral'nyh
galaktik, t.e. kachestvenno podobno temnoi materii.
Eti rezul'taty pokazyvayut, chto GRB raspredeleny po radiusu ne
tak, kak oblasti aktivnogo zvezdoobrazovaniya v blizkih k nam
galaktikah. Odnako mnogie nablyudateli poslesvechenii GRB nastaivayut
na tom, chto oni vidyat ih v osnovnom v galaktikah, celikom
ohvachennyh vspyshkoi zvezdoobrazovaniya [
21].
Morfologiya etih galaktik ochen' neregulyarna. V takom sluchae bylo by
nepravomerno sravnivat' takie pekulyarnye galaktiki s blizkimi k
nam normal'nymi spiralyami. Tem ne menee i zdes' nel'zya govorit',
chto gamma-vsplesk obyazatel'no porozhden obychnoi massivnoi zvezdoi.
Chto-to dolzhno vyzyvat' vspyshku zvezdoobrazovaniya v takih
galaktikah. Inogda, no ochen' redko, takie galaktiki imeyut
sputnikov, chei priliv mog sluzhit' "triggerom" vspyshki rozhdeniya
zvezd. Odnako bol'shei chast'yu oni kazhutsya odinochnymi.
Ochen' veroyatno, kak otmetili Trentam i dr. [
22] (a eshe ran'she
my [
19,
8]), takie galaktiki gravitacionno
vzaimodeistvuyut so sputnikom, celikom sostoyashim iz temnoi materii.
Esli GRB porozhdayutsya temnoi materiei, estestvenno, my uvidim
korrelyaciyu so vspyshkoi zvezdoobrazovaniya, no, konechno, eto ne est'
eshe dokazatel'stvo geneticheskoi svyazi gamma-vspleskov i obychnyh
massivnyh zvezd.
Nel'zya zabyvat' i pro to, chto imeyutsya yarkie poslesvecheniya tipa
GRB 0003101C, a nikakih galaktik tam do

ne obnaruzheno.
Takzhe est' i drugie nameki na sushestvovanie absolyutno temnyh
galaktik [
22].
Vyvody: GRB raspredeleny kak veshestvo v baldzhah spiral'nyh i
ellipticheskih galaktik, zatem bolee pologo, no ne tak, kak oblasti
aktivnogo zvezdoobrazovaniya v blizkih galaktikah i ne tak, kak SN
Ib/c. Sovremennye dannye niskol'ko ne isklyuchayut ih korrelyacii i s
temnoi materiei (nesmotrya na moshnyi effekt selekcii -
poslesvecheniya dolzhny byt' chashe vidny tam, gde mnogo obychnogo
veshestva).
<< 4. Issledovanie raspredeleniya GRB
| Oglavlenie |
Literatura >>