posted by Administrator
вкл Пт, 12/06/2013 - 21:03
27 апреля вспышка света умирающей звезды в удаленной галактике привлекла внимание всего мирового сообщества астрономов. Взрыв, известный как гамма-всплеск (всплеск гамма-излучения), получивший обозначение GRB 130427A, занимает самую верхнюю позицию в списке ярчайших гамма-всплесков из числа когда-либо наблюдавшихся.
Трио искусственных спутников НАСА, работая в тесном взаимодействии с роботизированными телескопами наземного базирования, впервые зафиксировало это событие в мельчайших подробностях, которые бросают вызов существующим теоретическим представлениям о природе гамма-всплесков.
Эта анимация дает представление о наиболее распространенном типе гамма-всплесков, который, по мнению астрономов, происходит, когда массивная звезда коллапсирует в черную дыру, производит мощный выброс в окружающее пространство частиц, движущихся со скоростями, близкими к скорости света, образующих джеты. Изучая процесс, заглядывая вглубь джета, мы понимаем, что видимая яркость, на самом деле, еще выше. Снимок GRB 130427A, сделанный телескопом “Ферми”, завершает последовательность.
"Мы не предполагали, что событие, подобное этому, может происходить чаще, чем раз или два в столетие, поэтому нам очень повезло, что оно произошло в тот момент, когда у нас собралась подходящая компания чувствительных космических телескопов, взаимодополняющие возможности которых позволяют понаблюдать за ним", - рассказывает Поль Герц (Paul Hertz), руководитель отдела астрофизики НАСА в Вашингтоне.
Всплески гамма-излучения – это наиболее яркие взрывы, происходящие в космосе, которые, как считают ученые, инициируются процессами, происходящими в момент, когда ядро массивной звезды исчерпывает запасы своего ядерного топлива, коллапсирует (сжимается) под действием собственных сил гравитации и образует черную дыру. Черная дыра далее порождает джеты из частиц, которые энергично прокладывают себе дорогу через коллапсирующую звезду и вырываются в космос со скоростью, близкой к скорости света.
Гамма-излучение является наиболее энергетической формой света. Считается, что горячая материя, окружающая образовавшуюся черную дыру, и внутренние ударные волны, образующиеся за счет столкновения частиц в джетах, испускают гамма-излучение с энергиями в диапазоне миллион-электрон-вольт (МэВ) или приблизительно в 500 000 раз превышающими энергию видимого света. Самое энергетическое излучение, каковым является гамма-излучение с энергией в диапазоне миллиард электрон-вольт (ГэВ - гигаэлектронвольт), по мнению ученых, возникает тогда, когда джет врезается в материю, окружающую черную дыру, формируя внешнюю ударную волну.
Монитор гамма-всплесков Gamma-ray Burst Monitor (GBM), установленный на борту космического гамма-телескопа НАСА “Ферми”, зарегистрировал начальную волну гамма-излучения, испускаемого объектом GRB 130427A, 27 апреля, около 3:47 утра восточного летнего поясного времени. В первые три секунды одна вспышка, оправдывающая свое название "космического монстра", светила ярче, чем любая из числа зарегистрированных ранее вспышек.
На представленном здесь снимке всплеска гамма-излучения наиболее распространенного типа умирающая массивная звезда образует черную дыру (слева), которая испускает в космос джет, образованный частицами. Причиной возникновения излучения по всей ширине спектра является раскаленный газ, который находится в непосредственной близости от черной дыры, столкновения частиц в самом джете и взаимодействие джета с окружающей его материей.
"Потрясающие результаты, зафиксированные монитором GBM телескопа “Ферми”, демонстрируют, что наше достаточно устоявшееся представление о гамма-излучении с энергией в один миллион электронвольт (МэВ), которое связано с внутренними ударными волнами, к сожалению, является абсолютно неверным", - констатирует Роб Прис (Rob Preece), ученый исследовательской группы “Ферми” из университета Алабамы в Хантсвилле, который руководит исследованием на основе использования монитора GBM телескопа “Ферми”.
Миссия Swift НАСА, посвященная изучению гамма-всплесков, зарегистрировала гамма-всплеск почти одновременно с монитором GBM и быстро передала её координаты наземным обсерваториям.
Телескопы, управляемые Лос-Аламосской национальной лабораторией в Нью–Мексико, в составе группы телескопов быстрого реагирования, работающих в оптическом диапазоне (RAPTOR), быстро нацелились на участок неба в указанном направлении. Они зарегистрировали видимую вспышку, которая в максимуме достигала звездной величины 7 по астрономической шкале яркости, и которую можно было легко увидеть с помощью бинокля. Это второй по яркости свечения гамма-всплеск, который когда-либо наблюдался.
Как раз в тот момент, когда видимая вспышка достигла своего максимума, широкоугольный (обзорный) телескоп (Large Area Telescope (LAT) ) космической гамма-обсерватории “Ферми” зарегистрировал резкий всплеск гамма-излучения с энергией 95 ГэВ, то есть самый высокоэнергетический гамма-всплеск за всю историю таких наблюдений. Эта связь между видимым светом вспышки и высокоэнергетическим гамма-излучением не вписывалась в наше понимание того, что мы ожидали увидеть.
"Мы полагали, что видимый свет этих гамма-всплесков обусловлен внутренними ударными волнами, но данный всплеск показывает, что источником, порождающим его, должны являться внешние ударные волны, которым сопутствует гамма-излучение в наиболее высокоэнергетической области", - утверждает Сильвия Цзю (Sylvia Zhu), участник исследовательской группы “Ферми” из Университета штата Мэриленд в Колледж-Парке.
Широкоугольный телескоп LAT регистрировал излучение GRB 130427A в течение примерно 20 часов, намного дольше, чем это происходило для любой ранее наблюдаемой вспышки. Что касается гамма-всплеска, то это говорит о его относительно близком расположении. Свет этой вспышки пропутешествовал 3.8 миллиарда лет, прежде чем достиг Земли, около одной трети времени, которое обычно требуется для прохождения света от такого типа всплесков.
Более тщательные наблюдения, проведенные с помощью космической обсерватории "Swift” и наземных телескопов четко показывают, что гамма-всплеск GRB 130427A обладает свойствами, которые в большей степени характерны для типичных удаленных гамма-всплесков, нежели для близко расположенных", - говорит Жан-Пьер Таглиаферри (Gianpiero Tagliaferri), участник группы Swift из Обсерватории Брера в Мерате, Италия.
Гамма-всплеск GRB 130427A – тема, освещаемая в пяти научных работах, представленных для ознакомления в виде онлайн-версий 21 ноября. Четыре из них, опубликованные в журнале Science Express, обращают внимание на существенный вклад, которые внесли в исследование три обсерватории Fermi, Swift и RAPTOR. Исследование с помощью рентгеновской обсерватории NuSTAR представлено в журнале The Astrophysical Journal Letters.
Космическая рентгеновская обсерватория “Ферми”, НАСА, – это международный проект, созданный при сотрудничестве нескольких управлений, занимающихся исследованиями в области астрофизики и физики элементарных частиц, под руководством Центра космических полетов имени Годдарда, НАСА, в Гринбелте, штат Мэриленд, и при поддержке Управления по науке Министерства энергетики США. Центр космических полетов имени Годдарда также управляет полетом обсерватории НАСА “Swift” совместно с Университетом штата Пенсильвания, University Park, Пенсильвания, и зарубежными партнерами. Миссией НАСА NuSTAR руководит Калифорнийский технологический институт и управляет Лаборатория реактивного движения, НАСА (обе организации находятся в Пасадене), при участии зарубежных партнеров.
http://www.astrogorizont.com/content/read-granica_razdela
