Гамма-всплески — самые мощные взрывы во Вселенной

Гамма-всплески (GBR) — самые жесткие явления во Вселенной. Один всплеск высвобождает столько энергии за считанные секунды, сколько Солнце произведет за миллиарды лет своей жизни — или столько, сколько бы произвело миллиард Солнц одновременно.

Гамма-всплески — самые мощные взрывы во Вселенной
© space.com

В 1998 году спутник BeppoSAX зарегистрировал полуминутный гамма-всплеск (GBR 980425). Он был зарегистрирован вскоре после взрыва сверхновой SN 1998bw. Это было первое свидетельство того, что такие вспышки могут быть связаны со взрывами космических сверхновых.

Однако в большинстве случаев гамма-всплеск достигает нас без других длин волн (включая видимый свет). Такие вспышки в пустом небе были загадкой более 60 лет, когда была обнаружена первая вспышка. В статье, опубликованной в журнале Nature, ученые перечисляют причины, вызывающие GBR. Они считают, что такие гамма-всплески являются мощными взрывами звезд в далеких галактиках. Однако их свет слишком тусклый, чтобы мы могли видеть галактику. Итак, мы видим вспышку самой умирающей звезды.

«Модель гамма-излучения в галактиках показывает, что большинство этих вспышек исходит от галактик, в которых происходит звездообразование», — объясняет Мэтт Рот, астрофизик из Австралийского национального университета в Канберре и ведущий автор исследования.

Откуда берутся гамма-всплески?

Пока что существует две основные гипотезы, объясняющие образование таких вспышек. Первый вызывает поглощение вещества сверхмассивными черными дырами в центрах галактик. Какая-то материя ускользает от силы притяжения таких объектов. Он пропускает горизонт событий, куда не может ускользнуть даже свет. Обломки вещества начинают вращаться вокруг черной дыры со скоростью, близкой к скорости света. Это заставляет их излучать гамма-лучи. Тогда галактическое ядро становится чрезвычайно активным (это явление называется активным галактическим ядром или AGN).

Вторая гипотеза описывает коллапс очень массивных звезд. Когда они сжигают ядерное топливо до самого конца, их ядро коллапсирует в черную дыру (раньше такой процесс останавливал радиационное давление). Этот сценарий похож на предыдущий, но отличается тем, что диск вокруг черной дыры в этом случае намного плотнее. Излучение также должно проходить через оставшийся газ (только ядро звезды коллапсирует в черную дыру). Такие вспышки «сверхмассивных сверхновых» еще называют гиперновыми или коллапсарами. Именно гипернея ответственна за большинство загадочных гамма-всплесков.

Гамма-всплески — самые мощные взрывы во Вселенной
© myarklamiss.com

Расчеты австралийских астрофизиков показывают, что верно второе. Именно коллапсары ответственны за большинство загадочных гамма-всплесков в пустом небе.

Исследователи подсчитали, сколько таких вспышек должно происходить в разных типах галактик. Это зависит от размера галактики и скорости образования в ней звезд. Чем больше звезд, тем больше гипер- и гамма-всплесков. Гамма-лучи также должны немного отличаться после прохождения через межзвездное вещество.

Ученые сравнили свои теоретические расчеты с результатами исследований космоса, проведенных телескопами NASA/ESA «Хаббл» и NASA «Ферми». Оказалось, что наблюдения совпадают. Именно гипернея в далеких галактиках является источником большинства, если не всех, гамма-всплесков.

Веха в объяснении гамма-всплесков

Черные дыры в центрах галактик, вероятно, ответственны за некоторые из гамма-всплесков, которые достигают Земли. Но когда дело доходит до гамма-всплесков в пустом небе, их источником должны быть сверхмассивные коллапсары.

«Это важный этап в объяснении причин этого типа гамма-всплесков. Это решает загадку, которую астрономы пытались разгадать с 1960-х годов, — говорит Рот. — Наша модель также может быть использована для прогнозирования радиоизлучения галактик, в которых образуются звезды. И это позволит исследователям еще лучше понять их структуру».

2 комментария к «Гамма-всплески — самые мощные взрывы во Вселенной»

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Закрепите на Pinterest