Объявление на прошлой неделе о том, что гравитационные волны (GW) были обнаружены впервые - в результате слияния двух черных дыр - является огромной новостью. Но теперь гамма-всплеск (GRB), происходящий из того же места и прибывший на Землю через 0,4 секунды после GW, делает новости. Изолированные черные дыры не должны создавать GRB; они должны быть рядом с большим количеством вещества, чтобы сделать это.
Телескоп НАСА Fermi обнаружил GRB, исходящий из той же точки, что и GW, всего через 0,4 секунды после прибытия волн. Хотя мы не можем быть абсолютно уверены в том, что эти два явления происходят от одного и того же слияния чёрных дыр, команда Fermi рассчитывает вероятность того, что это совпадение, только на уровне 0,0022%. Это довольно прочная корреляция.
Так что здесь происходит? Чтобы немного подкрепиться, давайте посмотрим на то, что, по нашему мнению, происходило, когда LIGO обнаруживал гравитационные волны.
Мы понимали, что две черные дыры вращались вокруг друг друга в течение длительного времени. Когда они это сделали, их массивная гравитация очистила бы область вокруг них от материи. К тому времени, когда они закончили кружить друг с другом и слились, они были бы изолированы в космосе. Но теперь, когда GRB был обнаружен, нам нужен какой-то способ для его учета. Нам нужно больше материи, чтобы присутствовать.
По словам Авраама Лоэба из Гарвардского университета, недостающим элементом этой головоломки является массивная звезда, которая сама по себе является результатом объединения двойной звездной системы в одну - в несколько сотен раз больше Солнца, которая породила две черные дыры. Звезда такого размера образовала бы черную дыру, когда она исчерпала свое топливо и рухнула. Но почему бы там быть две черные дыры?
Опять же, согласно Лебу, если звезда вращалась с достаточно высокой скоростью - чуть ниже своей частоты разрушения - звезда могла бы фактически образовать два коллапсирующих ядра в конфигурации гантели и, следовательно, две черные дыры. Но теперь эти две черные дыры не были бы изолированы в космосе, они фактически были бы внутри массивной звезды. Или то, что осталось от одного. Остатки массивной звезды - недостающее вещество.
Когда черные дыры соединились, возник бы отток, который произвел бы GRB. Или же GRB произошел «из струи, исходящей из аккреционного диска с остаточным мусором вокруг остатка ЧД», согласно статье Лоэба. Так почему задержка 0,4 с? Это время, которое понадобилось GRB, чтобы пересечь звезду относительно гравитационных волн.
Это звучит как хорошее объяснение. Но, как отмечает Леб, с этим есть некоторые проблемы. Главный вопрос: почему GRB был таким слабым или тусклым? В статье Леба говорится, что «наблюдаемый GRB может быть лишь одним всплеском в более длинном и более слабом переходном процессе ниже порога обнаружения GBM».
Но был ли GRB действительно слабым? Или это было вообще реально? Европейское космическое агентство имеет собственный космический аппарат для обнаружения гамма-излучения, который называется Integral. Интеграл не смог подтвердить сигнал GRB, и, согласно этой статье, сигнал гамма-излучения в конце концов не был реальным.
Как говорят в шоу-бизнесе, «Оставайтесь с нами».
