Kratkaya istoriya bystryh radiovspleskov12.05.2023 21:45 | S. B. Popov/GAISh, Moskva
Zadacha estestvennyh nauk vse luchshe uznavat', kak ustroen mir. Astrofizika ne isklyuchenie.
Chto eto oznachaet? Na moi vzglyad, eto znachit, chto my hotim poluchit' vse bolee i bolee horoshee teoreticheskoe opisanie prirody. Potomu chto, ponyat' eto ulozhit' u sebya v golove tak, chtoby my mogli ne tol'ko opisyvat', no i predskazyvat'. A chto znachit horoshee? Konechno, eto znachit logicheski neprotivorechivoe, stroinoe, krasivoe, lakonichnoe. No samoe glavnoe adekvatnoe. Adekvatnoe chemu? Nablyudeniyam! Sootvetstvenno, hotya cel' teoreticheskoe opisanie, no draiverom i kontrolerom vsegda yavlyayutsya nablyudeniya, esli my govorim ob astrofizike, i eksperiment v drugih estestvennyh naukah. Ne udivitel'no, chto v astronomii (i ne tol'ko v nei) my tak cenim novye otkrytiya. Osobenno te, chto stavyat pered nami novye slozhnye voprosy, trebuyushie novyh ob'yasnenii, novyh koncepcii i idei. Pered nami eto pered teoretikami.
V 2007 godu byl otkryt novyi klass astronomicheskih yavlenii bystrye radiovspleski. Pervoe sobytie nashli sovershenno sluchaino, obrabatyvaya s pomosh'yu novoi metodiki arhivnye nablyudeniya samogo nachala 21 veka, poluchennye na 64-metrovom radioteleskope v Avstralii. Eto byl korotkii neskol'ko millisekund, - no OChEN' yarkii vsplesk, prishedshii bukval'no niotkuda. Tochno opredelit' napravlenie na istochnik byl nevozmozhno: neopredelennost' kruzhok razmerom chut' men'she lunnogo diska. Po astronomicheskim merkah eto ne ochen' horoshaya tochnost'. No v lyubom sluchae, v etoi oblasti neba net nichego superprimechatel'nogo.
Pervyi vsplesk. Iz raboty Lorimer et al. Science 318, 777 (2007).
Poskol'ku vsplesk nashli v dannyh obzora, srazu stalo yasno, chto takih sobytii dolzhno byt' mnogo tysyachi vspleskov v den' na vsem nebe. Prosto ran'she tehnologii ne pozvolyali ih obnaruzhivat'. Da i seichas registriruetsya lish' neskol'ko sobytii v den', potomu chto radioteleskopy ne umeyut osmatrivat' srazu vse nebo s vysokoi chuvstvitel'nost'yu k ochen' korotkim sobytiyam. Vtoroi vsplesk obnaruzhili lish' v 2012-m godu, no entuziazma on po ryadu prichin ne vyzval. Proryv sluchilsya eshe cherez god. Chetyre novyh ochen' dostovernyh registracii bystryh radiovspleskov. Tut teoretiki zasuetilis'.
Vtoroi vsplesk. Iz raboty arXiv: 1206.4135
Konechno, gipotezy vydvigali i v 2007 g. V tom chisle ekzoticheskie, takie kak peresoedinenie kosmicheskoi struny. Zabegaya vpered, mozhno skazat', chto osen'yu 2007-go byla vydvinuta i pravil'naya gipoteza chto novye vspleski svyazany s ochen' moshnymi vspyshkami magnitarov. Eto neitronnye zvezdy s sil'nymi magnitnymi polyami, i aktivnost' etih ob'ektov svyazana s vydeleniem energii magnitnogo polya . V nashei Galaktike my znaem primerno tri desyatka takih ob'ektov, i odin iz nih v 2004 gody vydal gipervspyshku, stav na desyatuyu dolyu sekundy yarche vsei Galaktiki. Poetomu ne udivitel'no, chto poyavilas' gipoteza o tom, chto gipervspyshki dalekih magnitarov mogut legko ob'yasnit' vse osnovnye svoistva novogo neobychnogo vspleska.
Chetyre vspleska, otkrytye v 2013 godu. Iz raboty arXiv: 1307.1628.
Itak, v 2013 gody teoretiki stali vydvigat' gipotezu za gipotezoi. (Da, vy pravy inoplanetyan tozhe ne zabyli, byla i takaya ideya.) Ih bystro nabralos' okolo dvuh desyatkov (i eto esli ne vnikat' v detali!). Eto normal'naya rabota dlya teoretika. No gipotezy nado ne tol'ko pridumyvat', ne tol'ko razvivat' i sovershenstvovat', no i proveryat'. I tut slovo za nablyudatelyami.
64-metrovyi avstraliiskii radioteleskop.
K avstraliiskomu teleskopu v poiskah novyh vspleskov prisoedinilis' drugie instrumenty po vsemu miru. Bol'shim uspehom stalo obnaruzhenie istochnika, kotoryi vydaval (i vydaet) vsplesk za vspleskom. Obnaruzhit' ih pomog uzhe 300-metrovyi teleskop v Aresibo. Bolee togo, s pomosh'yu sistemy radioteleskopov VLA dlya etogo istochnika udalos' ochen' tochno opredelit' koordinaty. Okazalos', chto on nahoditsya v karlikovoi galaktike s vysokim tempom zvezdoobrazovaniya na rasstoyanii okolo 3 mlrd svetovyh let ot nas. Eto oznachaet, chto moshnost' vspleska kolossal'naya. I eto tol'ko v radio! Priroda ustroena tak, chto obychno, esli est' radiovsplesk, to est' eshe bolee moshnoe energovydelenie v drugih chastyah spektra. Vot tol'ko zametit' eto inogda trudno, potomu chto v drugih diapazonah 300-metrovyh teleskopov u nas net.
300-metrovyi teleskop v Aresibo.
Uvidet' odnovremenno radiovspyshku i vsplesk v drugom diapazone udalos' tol'ko v aprele 2020 goda ot istochnika v nashei Galaktike. Eto byl odin iz horosho izvestnyh magnitarov. Radiovsplesk zafiksirovali dve ustanovki: CHIME v Kanade i STARE2 v SShA. A vspyshku zhestkogo izlucheniya rentgenovskogo i gamma, - zaregistrirovali srazu chetyre detektora na raznyh sputnikah: ital'yanskii AGILE, evropeiskii Integral, kitaiskii HMXT i rossiiskii detektor Konus na amerikanskom sputnike Wind. Tak magnitarnaya gipoteza, vydvinutaya v 2007 godu, poluchila svoe podtverzhdenie.
Itak, eto magnitary. No eto ne znachit, chto tema zakryta. Vse tol'ko nachinaetsya! My do sih por ne znaem, kak voznikayut takie vspyshki, gde generiruetsya radioizluchenie. K tomu zhe okazalos', chto obychnyi sposob obrazovaniya magnitarov kollaps yadra massivnoi zvezdy, soprovozhdayushiisya vspyshkoi sverhnovoi, - ne mozhet ob'yasnit' vseh dannyh. Poetomu nuzhny novye nablyudeniya i novye usiliya teoretikov. Seichas izvestno uzhe okolo 1000 odinochnyh vspyshek i polsotni istochnikov, ot kotoryh nablyudalos' po neskol'ku vspyshek. Ot chetyreh super-istochnikov zaregistrirovano uzhe po tysyachi otdel'nyh vspleskov! Teoreticheskie modeli stanovyatsya vse bolee detal'nymi i interesnymi. Kazhetsya, chto vot-vot i my vse pro eti vspleski uznaem .
Vsplesk magnitara v nashei Galaktike. Pokazany krivye bleska po dannym Konus-Wind.
Golubye polosy - vremya prihoda radioimpul'sov. Iz raboty arXiv: 2005.11178.
Dazhe kogda my polnost'yu razberemsya s fizikoi i proishozhdeniem istochnikov bystryh radiovspleskov, my o nih ne zabudem. Potomu chto takie sobytiya okazalis' ochen' polezny dlya astronomov i fizikov. Vspleski prosvechivayut mezhzvezdnuyu, okologalakticheskuyu i mezhgalakticheskuyu sredu, cherez kotoruyu im prihoditsya proletet' na puti k Zemle. Eto unikal'nyi istochnik informacii. V budushem, kogda chislo istochnikov, dlya kotoryh opredeleny materinskie galaktiki, vozrastet oni stanut vazhnym istochnikom informacii o kosmologicheskih parametrah. Nakonec, poskol'ku izluchenie idet k nam dolgo, s bol'shih rasstoyanii, vspleski mozhno ispol'zovat' dlya proverki fundamental'nyh teorii. Uzhe seichas samyi zhestkie ogranicheniya na massu fotona i na narusheniya nekotoryh predskazanii obshei teorii otnositel'nosti poluchayut imenno blagodarya nablyudeniyam bystryh radiovspleskov. Mozhet byt', v budushem oni i eshe dlya chego-nibud' prigodyatsya, ne isklyucheno, chto dazhe dlya narodnogo hozyaistva. V astronomii tak byvaet.
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
Radioastronomiya - Radioteleskop - neitronnye zvezdy - Magnitary
Publikacii so slovami: Radioastronomiya - Radioteleskop - neitronnye zvezdy - Magnitary | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
