Изображение предоставлено NASA
До недавнего времени астрономы считали, что почти две трети гамма-всплесков - самых мощных из известных взрывов во Вселенной - похоже, не оставляют послесвечения. Все, что осталось, - это послесвечение, которое астрономы могут изучить, чтобы понять, что вызвало взрыв. Космический аппарат НАСА HETE быстро определил положение 15 гамма-всплесков и передал эту информацию астрономам для наблюдения за оптическими телескопами. В этом случае только у одного не было послесвечения. Так что, похоже, послесвечения распространены, нужно просто посмотреть быстро.
Астрономы раскрыли тайну того, почему почти две трети всех гамма-всплесков, самых мощных взрывов во Вселенной, похоже, не оставляют следов или послесвечения: в некоторых случаях они просто выглядели недостаточно быстро.
Новый анализ, проведенный НАСА с помощью High High Energy Transient Explorer (HETE), который обнаруживает вспышки и направляет другие спутники и телескопы на взрыв в течение нескольких минут (а иногда и секунд), показывает, что большинство гамма-всплесков, вероятно, имеют некоторое послесвечение.
Ученые объявляют об этих результатах сегодня на пресс-конференции в 2003 году на конференции «Гамма-всплеск» в Санта-Фе, штат Нью-Мексико, кульминация данных HETE за год.
«В течение многих лет мы думали, что темные гамма-всплески более необщительны, чем Чеширский кот, и у них нет вежливости, чтобы оставить видимую улыбку, когда они исчезают», - сказал главный исследователь HETE Джордж Рикер из Массачусетского технологического института в Кембридж, Массачусетс
«Теперь мы наконец видим эту улыбку. Мало-помалу, взрыв за взрывом, раскрывается тайна гамма-излучения. Этот новый результат HETE подразумевает, что теперь у нас есть способ изучать большинство гамма-всплесков, а не только скудную треть ».
Гамма-всплески, которые, вероятно, объявляют о рождении черной дыры, длятся всего несколько миллисекунд или более, а затем исчезают навсегда. Ученые утверждают, что многие вспышки, по-видимому, происходят от взрыва массивных звезд, более чем в 30 раз превышающих массу Солнца. Они случайны и могут встречаться в любой части неба со скоростью примерно один раз в день. Послесвечение, задерживающееся в рентгеновском и оптическом свете с более низкой энергией в течение нескольких часов или дней, является основным средством изучения взрыва.
Отсутствие послесвечения в колоссальных двух третях всех всплесков побудило ученых предположить, что конкретный гамма-всплеск может быть слишком далеко (поэтому оптический свет «смещается в красную область» до длин волн, не обнаруживаемых с помощью оптических телескопов) или всплеска произошло в пыльных звездообразующих областях (где пыль скрывает послесвечение).
Более разумно, сказал Рикер, что большинство темных всплесков фактически образуют послесвечения, но послесвечения могут изначально исчезать очень быстро. Послесвечение происходит, когда обломки от первоначального взрыва таят в существующий газ в межзвездных областях, создавая ударные волны и нагревая газ, пока он не засияет. Если послесвечение вначале затухает слишком быстро из-за слишком слабых ударных волн или слишком слабого газа, оптический сигнал может резко упасть ниже уровня, при котором астрономы могут его поднять и отследить. Позднее послесвечение может замедлить скорость снижения, но слишком поздно для оптических астрономов, чтобы восстановить сигнал.
HETE, международная миссия, собранная и управляемая MIT для NASA, определяет быстрое и точное местоположение примерно для двух очередей в месяц. За последний год крошечная, но мощная мягкая рентгеновская камера (SXC) HETE, один из трех основных инструментов, точно определила положение для 15 гамма-всплесков. Удивительно, но только один из пятнадцати всплесков SXC оказался темным, тогда как на основании результатов предыдущего спутника можно было ожидать десять.
Команда под руководством MIT пришла к выводу, что причина того, что послесвечения наконец-то обнаруживаются, двояка: точные, быстрые места всплесков SXC быстро и более тщательно ищутся оптическими астрономами; и SXC-всплески несколько ярче в рентгеновских лучах, чем более обычные гамма-всплески, изучаемые большинством предыдущих спутников, и, таким образом, связанный с ними оптический свет также ярче.
Таким образом, HETE, по-видимому, приходится на все гамма-всплески, за исключением около 15 процентов, что значительно снижает серьезность проблемы «отсутствующего послесвечения». Исследования, запланированные командами оптических астрономов в течение следующего года, должны еще больше сократить и, возможно, даже устранить остающееся расхождение.
Охотники за гамма-лучами бросают вызов. Из-за природы гамма-лучей и рентгеновских лучей, которые не могут быть сфокусированы как оптический свет, HETE обнаруживает вспышки всего за несколько угловых минут, измеряя тени, отбрасываемые падающими рентгеновскими лучами, проходящими через точно откалиброванную маску в SXC. (Минутная дуга размером с игольное ушко, удерживаемое на расстоянии вытянутой руки.) Большинство гамма-всплесков расположены очень далеко, поэтому множество крошечных звезд и галактик заполняют этот крошечный круг. Без быстрой локализации яркого и угасающего послесвечения учёные испытывают большие трудности с обнаружением гамма-всплеска через несколько дней или недель спустя. HETE должен продолжать локализовать гамма-всплески, чтобы урегулировать несоответствие оставшихся темных всплесков.
Космический корабль HETE, выполняющий расширенную миссию в 2004 году, является частью программы NASA Explorer. HETE - это сотрудничество между MIT; НАСА; Лос-Аламосская национальная лаборатория, Нью-Мексико; Французский Центр национальных этюдов Spatiales (CNES), Центр эталонных пространств (CESR) и Национальная высшая школа аэронавтики и космического пространства (Sup’Aero); и Японский институт физико-химических исследований (RIKEN). В состав научной группы входят представители Калифорнийского университета (Беркли и Санта-Крус) и Чикагского университета, а также Бразилии, Индии и Италии.
Первоисточник: пресс-релиз НАСА
