Seichas mnogie modeli gamma-vspleskov vklyuchayut v sebya, v kachestve mehanizma vzryva, akkreciyu bol'shogo kolichestva veshestva (neskol'ko mass solnca s tempom desyatye doli massy solnca v sekundu) na chernuyu dyru.

Popham et al. i Narayan et al. pokazali, chto pri tempe akkrecii bol'she 0.1 massy solnca v sekundu ohlazhdenie v osnovnom obespechivaetsya neitrino. V dannoi rabote avtory utochnyayut eti vychisleniya, vklyuchaya processy perenosa neitrino.

Pokazano, chto potok stanovitsya opticheski tolstym dlya neitrino vnutri oblasti 6-40 shvarcshil'dovskih radiusov (temp akkrecii 0.1-10 mass solnca v sekundu). Dlya tempa bol'she 1 massy solnca v sekundu neitrino zahvatyvayutsya potokom i stanovitsya vazhnym advekcionnoe ohlazhdenie. Vazhnoi okazyvaetsya annigilyaciya neitrino.

Rezul'taty modelirovaniya sliyaniya neitronnyh zvezd ispol'zuyutsya dlya rassuzhdenii o tom, mozhet li annigilyaciya neitrino-antineitrinnyh par dat' dostatochno energii dlya "zapitki" gamma-vspleskov (osobenno t.n. korotkih vspleskov).

Pokazano, chto dazhe v nailuchshih usloviyah nel'zya poluchit' bol'she 10^{48} erg. Odnako, energii dostatochno dlya "predvestnika", kotoryi sozdaet kavernu vokrug slivsheisya sistemy. A zatem uzhe proishodit sam gamma-vsplesk, svyazannyi s obrazovavsheisya chernoi dyroi...

SCUBA - Submillimetre Common-User Bolometer Array, pribor, ustanovlennyi na teleskope im. Maksvella. Avtory opisyvayut poisk hozyaiskih galaktik opticheski temnyh gamma-vspleskov. Vidimoe izluchenie moglo prosto okazat'sya pogloshennym pyl'yu, a v submillimetrovom diapazone mozhno nadeyat'sya chto-to rassmotret'. Odnako, uvidet' nichego ne udalos'. Eto mozhet govorit' o tom, chto pyl' tut ni pri chem, galaktiki samye obychnye (sredi hozyaiskih galaktik), a znachit temnye gamma-vspleski ne otslezhivayut sil'no zapylennye oblasti aktivnogo zvezdoobrazovaniya, kotorye dolzhny byli by proyavit'sya v etih nablyudeniyah.

Kak eto delaetsya? V stat'e podrobno opisyvaetsya otkrytie gamma-vspleska mezhplanetnoi sputnikovoi set'yu, a takzhe ego posleduyushi nablyudeniya. Rasskazano, kak s pomosh'yu robotizirovannogo teleskopa bylo otkryto poslesvechenie v optike. Kak byl otkryt tranzientnyi radioistochnik. V obshem na konkretnom primere mozhnop rochest' pro vsyu kuhnyu sovremennyh issledovanii gamma-vspleskov, vklyuchaya obsuzhdenie o vozmozhnoi ih svyazi so sverhnovymi.

V obzore rassmatrivayutsya evolyuciya tesnyh dvoinyh sistem s chernymi dyrami, sverhyarkie rentgenovskie istochniki (ultraluminous X-ray sources), gipernovye i gamma-vspleski. Avtory pytayutsya naiti geneticheskuyu svyaz' mezhdu vsemi etimi tipami ob'ektov.

Katalog korotkih gamma-vspleskov, zaregistrirovannyh s 1994 po 2002 gg. v eksperimente GGS-Wind Konus. V kataloge privedeny dannye o 130 sobytiyah.

V astrofizike vysokih energii vse chashe vspominayut o neitronah (hotya eshe poltora goda nazad bylo nemnogo udivitel'no slyshat' doklad Derisheva v Peterburge). V svoei stat'e Andrei Beloborodov rassmatrivaet rol' neitronov v gamma-vspleskah. Po ego mneniyu prisutstvie sushestvennogo kolichestva neitronov v vybrose mozhet sushestvenno izmenit' dinamiku vspleska. Neitrony privodyat k zamedleniyu vybrosa. Krome togo, nalichie neitronov mozhet privodit' k uyarchaniyu na vremenah poryadka neskol'kih dnei (chto i nablyudaetsya).

(Takzhe sm. astro-ph/0209231 o roli neitral'nyh chastic - neitronov, fotonov, neitrino - v dzhetah blazarov).

Daetsya ob'yasnenie togo, kak gamma-vsplesk mozhet proizoiti spustya mnogo dnei ili let posle vzryva sverhnovoi. Ideya sostoit v perehode adronnogo veshestva neitronnoi zvezdy v kvarkovoe veshestvo. V rezul'tate vydelyaetsya poryadka 10^52-53 erg.

Remo Ruffini - izvestneishii specialist po izucheniyu chernyh dyr. V techenie dolgogo vremeni on i ego gruppa razrabatyvayut al'ternativnuyu standartnym teoriyu gamma-vspleskov. Ideya sostoit v polyarizacii vakuuma pri kollapse.

Opyat' pro neitrony. V rezul'tate gamma-vspleska mozhno ozhidat' poyavleniya v vybrose bol'shogo chisla neitronov (Derishev et al. 1999). Eto vedet k dinamicheskim effektam, izmenyayushim krivuyu bleska. Avtory issleduyut etu situaciya s ispol'zovaniem ranee neuchityvavshihsya effektov.

Odnoi iz populyarnyh modelei gamma-vspleskov v nashe vremya yavlyaetsya konstrukciya s relyativistskimi dzhetami, b'yushimi iz massivnyh gelievyh zvezd, kollapsiruyushih v chernye dyry. V svoei stat'e avtory modeliruyut rasprostranenie dzhetov v tele zvezdy, a zatem v zvezdnom vetre (napomnyu, chto massivnye zvezdy intensivno teryayut veshestvo v techenie svoei zhizni, i ih okrestnotsi zapolneny veshestvom zvezdnogo vetra).

Issleduyutsya vozmozhnye gravitacionnye signaly v razlichnyh modelyah gamma-vspleskov: sliyaniya kompaktnyh ob'ektov i vzryvy massivnyh zvezd. Dayutsya ocenki dlya budushih nablyudenii na vtoroi ocheredi LIGO.

Chetyre blizkih po tematike i opublikovannyh odnovremenno stat'i Donal'da Lemba po gamma-vspleskam.

astro-ph/0210433
Donald Q. Lamb Rol' pyli v poslesvecheniyah gamma-vspleskov (The Role of Dust in GRB Afterglows)

Obilie pyli i klochkovataya struktura oblastei zvezdoobrazovaniya, v kotoryh, po poslednei mode, vzryvayutsya gamma-vspleski estestvennym obrazom ob'yasnyaet nablyudatel'nyi fakt, chto opticheskoe poslesvechenie poyavlyaetsya tol'ko u 30-50% vspleskov. Otsutstvie poslesvecheniya dolzhno soprovozhdat'sya vspyshkoi izlucheniya v blizkoi infrakrasnoi oblasti i-za pereizlucheniya pogloshennoi pyl'yu energii. Maksimum vspyshki budet prihodit'sya na 1-30 den' posle gamma-vspleska.

astro-ph/0210434
Donald Q. Lamb Gamma-vspleski kak kosmologicheskie zondy (Gamma-Ray Bursts as a Probe of Cosmology)

Esli dlinnye gamma-vspleski svyazany s kollapsami massivnyh zvezd, to sami vspleski i ih poslesvecheniya mogut sluzhit' moshnym instrumentom dlya izucheniya kosmologii i evolyucii molodoi Vselennoi. Mozhno ozhidat', chto samye rannie vspleski proishodili pri z=15-20. Togda po liniyam poglosheniya v ih spektrah my smozhem uznat' ob evolyucii tempa zvezdoobrazovaniya, vklyuchaya zvezdy pervogo pokoleniya, ob izmenenii krupnomasshtabnoi struktury s z i ob epohe reionizacii.

astro-ph/0210435
Nevin Weinberg, Carlo Graziani, and Donald Q. Lamb
Opredelenie chastoty vspyshek gamma-vspleskov, kak funkcii krasnogo smesheniya (Determining the Gamma-Ray Burst Rate as a Function of Redshift)

Segodnya izvestno 14 gamma-vspleskov s horosho opredelennym krasnym smesheniem i eshe 7 dlya kotoryh polucheny ogranicheniya na z. Maksimal'noe chislo vspleskov prihoditsya na z=1 i tol'ko neskol'ko lezhat na z=1.5. V to zhe vremya maksimum zvezdoobrazovaniya prihoditsya na z primerno ravnoet 2. Odnako eto razlichie okazyvaetsya statisticheski ne znachimym.

Poslednyaya chetvertaya stat'ya menee interesna.

Avtory vpervye proveli polnyi obzor t.n. "hozyaiskih" (Host) galaktik gamma-vspleskov v submillimetrovom i radiodiapazonah. Eti volny byli vybrany ne sluchaino. Delo v tom, chto est' osnovaniya podozrevat' nalichie svyazi mezhdu gamma-vspleskami i zvezdoobrazovaniem. Esli gamma-vspleskm eto gipernovye, to oni dolzhny poyavlyat'sya v oblastyah moshnogo zvezdoobrazovaniya. Poslednie v svoyu ochered' luchshe izuchat'imenno v etih dlinnovolnovyh diapazonah.

Nablyudeniya pokazali, chto galaktiki i v samom dele ne srednie. Dvadcat' procentov iz nih obladayut ochen' vysokim tempom zvezdoobrazovaniya (500 mass solnca v god, dlya sravneniya: u nashei Galaktiki - poryadka odnoi massy Solnca v god).

Daetsya obzor sovremennogo sostoyaniya del v izuchenii svyazi gamma-vspleskov so sverhnovymi zvezdami, a takzhe rol' dzhetov (strui) v etih processah. Rassmatrivayutsya samye raznye modeli, gde glavnuyu rol' igraet vrashenie, akkerciya na chernuyu dyru ili sverhsil'noe magnitnoe pole. Po mneniyu avtorov 99% sverhnovyh s gamma-vspleskami nikak ne svyazany, t.k. dlya gamma-vspleskov neobhodimy dovol'no ekzoticheskie usloviya.

Po krainei mere u 5 gamma-vspleskov byli zaregistrirovany rentgenovskie linii izlucheniya, prichem vo vseh etih sluchayah oni imeli shodnye harakteristiki: svetimost' v liniyah sostavlyala L~10⁴⁴ erg/s, ekvivalentnaya shirina ~1 keV, eto byli linii zheleza (sudya po chastote) i, nakonec, vse oni nablyudalis' primerno cherez 10 chasov posle gamma-vspleska. Linii mogut izluchat'sya v nepodvizhnom veshestve pered frontom udarnoi volny gamma-vspleska ili veshestvom za ee frontom. V oboih sluchayah svetimost' v liniyah pozvolyaet ogranichit' polnuyu svetimost' gamma-vspleska i, takim obrazom, otvetit' na vopros o napravlennosti ili izotropii ego vybrosa. (V dannoi rabote takie ocenki ne sdelany, iz-za nehvatki dannyh, no pokazano kakim putem nado idti.)

Eto obzornaya stat'ya dlya knigi "Kompaktnye zvezdnye rentgenovskie istochniki", kotoraya vyidet v 2003 g. v izdatel'stve Kembridzhskogo universiteta. V nei opisana fenomenologiya gamma-vspleskov, teoriya ih poslesvechenii, nablyudeniya domashnih galaktik i ih interpretaciya. Kraine rekomenduyu.

Nazvanie govorit samo za sebya. Obzornyi doklad na 214 simpoziume MAS posvyashen poslednim rezul'tatam v issledovanii gamma-vspleskov. Osoboe vnimanie udeleno budushim proektam po nablyudeniyu poslesvecheniya v ochen' zhestkom diapazone. Rassmatrivayutsya razlichnye modeli vspleskov.

Po dannym BeppoSAX (do fevralya 2001) 90% gamma-vspleskov obladayut rentgenovskimi poslesvecheniyami, a opticheskie poslesvecheniya est' tol'ko primerno u poloviny vspleskov. Razlichayutsya li rentgenovskie poslesvecheniya u "opticheski yarkih" vspleskov (obladayushih opticheskim poslesvecheniem) i u "temnyh"? Otvet - DA. So statisticheskoi znachimost'yu 99.8% pokazano, chto "temnyh" gamma-vspleskov rentgenovskii potok v diapazone 1.6-10 keV v srednem v 5 raz vyshe, chem u "yarkih". Est' i nekotorye drugie otlichiya.

Nekotorye teorii ob'yasnyayut izmenenie svetimosti kvazarov na intervalah vremeni poryadka goda effektami mikrolinzirovaniya na telah planetnyh mass, raspredelennyh v mezhgalakticheskom prostranstve. No takie mikrolinzirovanie mozhet ob'yasnit' svoistva gamma-vspleskov. Maksimal'noe usilenie potoka dostigaetsya pri peresechenii sistemy kaustik, podobnyh pokazannym na risunke. Pri nalichii bol'shogo kolichestva linz struktura kaustik stanovitsya ochen' slozhnoi i ih peresechenie mozhet ob'yasnit' vse nablyudaemoe raznoobrazie vremennyh profilei gamma-vspleskov. Zametim, chto zdes' budut ochen' sil'ny parallakticheskie effekty i dazhe dostatochno blizkie nablyudateli budut videt' vspleski s profilyami raznoi formy. Po krainei mere kakaya-to chast' gamma-vspleskov mozhet ob'yasnyat'sya podobnym obrazom.

Esli gamma-vspleski mogut byt' svyazany so sverhnovymi, to vozmozhna i svyaz' mezhdu vspleskom i ostatkom sverhnovoi. Eto proizoidet, esli est' nebol'shaya zaderzhka mezhdu sbrosom veshestva obolochki i prihodom "ognennogo shara" ili relyativistskogo dzheta. V takom sluchae uskorennye protony naletyat na ostatok. Eto mozhet privesti k generacii neitrino. Avtory rassmatrivayut etot process i prihodyat k vyvodu, chto esli sdelannye predpolozheniya verny, to sleduyushee pokolenie kilometrovyh detektorov smozhet poimat' takie neitrino.

Konec 2002 g. otmechen eshe dvumya stat'yami po gamma-vspleskam: "Polarized Gravitational Waves from Gamma-Ray Bursts" astro-ph/0212539, "Constraining the Structure of GRB Jets Through the Afterglow Light" astro-ph/0212540". Vo vseh stat'yah tak ili inache obsuzhdayutsya dzhety, svyazannye so vspleskami.

Zhalko, chto u nas net nekoego edinogo saita, kuda mozhno bylo by vykladyvat' dissertacii. Nespecialistam budet interesno pochitat' vvedeniya k kazhdoi glave. Krome togo, na moi vzglyad, v dissertacii sobrana horoshaya bibliografiya.

Tak kak eto dissertaciya i avtor ne byl ogranichen ob'emom, mnogie voprosy v nei rassmotreny ochen' podrobno. Vyvody dissertanta takovy:

• Vysokotochnaya lokalizaciya dolgih vspleskov ukazyvaet na ih svyaz' s normal'nymi galaktikami s moshnym zvezdoobrazovaniem na umerennyh krasnyh smesheniyah poryadka edinicy.
• Radial'noe raspredelenie mest vspyshek v galaktikah ne soglasuetsya s gipotezoi sliyaniya dvoinyh neitronnyh zvezd. No horosho korelliruet s ul'trafioletovym izlucheniem galaktik, chto ukazyvaet na vozmozhnuyu svyaz' s oblastyami obrazovaniya massivnyh zvezd.
• Bolee chetko na svyaz' gamma-vspleskov so sverhnovymi ukazyvaet obnaruzhenie v opticheskih poslesvecheniyah GRB 980326 and GRB 011121 "plecha", otozhdestvlyaemogo s krivoi bleska sverhnovoi, nalozhivsheisya na zatuhayushee poslesvechenie. Drugoe ob'yasnenie proishozhdeniya etogo izbytka trebuet sushestvovaniya vokrug vspleska plotnoi obolochki, kotoruyu mog by sozdat' moshnyi zvezdnyi veter, chto opyat'-taki ukazyvaet na massivnye zvezdy.

Vryad li vy naidete v etom manuskripte chto-to radikal'no novoe, no Koe-chto interesnoe v nem nesomnenno est'.

Dlya ekonomii mesta v dissertacii privedeny risunki nizkogo razresheniya. Vysokokachestvennyi PDF-fail dissertacii mozhno vzyat' po adresu:
http://www-cfa.harvard.edu/~jbloom/thesis.html.

V stat'e dan analiz 41 rentgenovskogo poslesvecheniya gamma-vspleskov: rentgenovskie potoki, rasschitannaya izotropnaya svetimost', ugly kollimacii. Byla obnaruzhena korrelyaciya uglov kollimacii i izotropnoi svetimosti, chto oznachaet razbros istinnoi svetimosti poslesvechenii ne bolee chem v 2 raza. Eta gipoteza o standartnoi energii poslesvechenii interesno vyglyadit na fone vyskazannoi ranee gipotezy o standartnoi energii samih gamma-vspleskov (astro-ph/9908136).

Tablicy mozhno posmotret' tut.

Priroda gamma-vspleskov - bol'shaya zagadka, no korotkie (<2 sek) vspleski - eto polnaya t'ma. I vot problesk, odin iz pervyh.
Dlya 10 iz 125 korotkih gamma-vspleskov, nablyudavshihsya v eksperimentah Konus-Wind i Konus-A, zaregistrirovano zhestkoe rentgenovskoe izluchenie Nachinayusheesya odnovremenno so vspleskom i dlyasheesya ot desyatkov do soten sekund. Veroyatno takie poslesvecheniya - ochen' obshee svoistvo korotkih gamma vspleskov. Bolee podrobnye dannye - v stat'e.

Na proshloi nedele my uzhe upominali ob etoi rabote, rasskazyvaya o rabote Derisheva i dr.. Ideya zaklyuchaetsya v tom, chto v ul'trarelyativistskih udarnyh volnah (kotorye mogut sushestvovat' v istochnikah gamma-vspleskov) energiya perenositsya cherez front elektronami, a ne protonami, za schet obrazovaniya par i komptonovskogo rasseyaniya.

Odna iz samyh populyarnyh al'ternativnyh modelei gamma-vspleskov v izlozhenii avtora. On (avtor) schitaet, chto ego model' luchshe ob'yasnyaet nablyudeniya.

Daetsya korotkii obzor poslednih dvuh let issledovanii opticheskih poslesvechenii kosmicheskih gamma-vspleskov.

V chem narodno-hozyaistvennoe znachenie gamma-vspleskov? Ne znaem.... A vot dlya kosmologii eti istochniki mogut byt' ochen' polezny! Buduchi ochen' yarkimi, oni pozvolyayut poluchat' vazhnuyu informaciyu s bol'shih krasnyh smeshenii. Razlichnye prilozheniya gamma-vspleskov k izucheniyu "Bol'shoi Vselennoi" i yavlyayutsya predmetom dannogo korotkogo obzora.

Ocherednaya zametka o roli neitronov (i processov s prevrasheniem neitral'nyh chastic v zaryazhennye i obratno) v gamma-vspleskah (o rabotah Derisheva i dr. i Shterna my uzhe pisali). Vvidu interesa k gamma-vspleskam i novizny dannoi temy prochitat' etu korotkuyu zametku ochen' interesno.

Kratko opisyvaetsya model' supranovoi. V etoi modeli posle vzryva obrazuetsya massivnaya zamagnichennaya neitronnaya zvezda, kotoraya podderzhivaetsya bystrym vrasheniem. Zamedlenie privodit k kollapsu v chernuyu dyru. Model' primenyatesya dlya ob'yasneniya svoistv gamma-vspleskov. Esli eshe ne slyshali o takoi modeli - sovetuyu prochitat'.

Rentgenovskaya i gamma observatoriya INTRGRAL byla uspeshno zapushena v oktyabre 2002 g. Ustanovlennaya na ee bortu sistema IBAS (INTEGRAL Burst Alert System) Pozvolyaet registrirovat' polozhenie vspleskov s tochnost'yu 2-4' na chasti nebesnoi sfery. Za 2 mesyaca ekspluatacii takih vspleskov bylo zaregistrirovano 2. To est' mozhno ozhidat', chto za god INTEGRAL uvidit 10-15 gamma-vspleskov, koordinaty kotoryh budut izvestny spustya neskol'ko sekund posle nachala vspyshki.

Avtory - obladateli horoshego relyativistskogo gidrodinamicheskogo koda, kotoryi pozvolyaet im schitat' processy v gamma-vspleskah. Poschitana ocherednaya model', posle chego pokazano, chto ee rezul'taty horosho opisyvayutsya prostym analiticheskim priblizheniem (no do vypolneniya raschetov vyskazat' takoe utverzhdenie bylo nel'zya).