Гамма-всплеск, обнаруженный Интегральной гамма-обсерваторией ЕКА 3 декабря 2003 года, в течение нескольких месяцев тщательно изучался армадой космических и наземных обсерваторий. Астрономы пришли к выводу, что это событие, называемое GRB 031203, является ближайшим зарегистрированным космическим гамма-всплеском, но также и самым слабым. Это также говорит о том, что целая популяция гамма-всплесков под энергией до сих пор осталась незамеченной ...
Космические гамма-всплески (GRB) - это вспышки гамма-лучей, которые могут длиться от секунды до нескольких минут и происходить в случайных положениях на небе. Считается, что большая их часть возникает в результате создания черной дыры из умирающей звезды в далекой галактике. Астрономы считают, что горячий диск, окружающий черную дыру, состоящий из газа и падающей на него материи, каким-то образом испускает энергетический луч, параллельный оси вращения.
Согласно самой простой картине, все гамма-всплески должны излучать одинаковое количество энергии гамма-излучения. Его доля, обнаруженная на Земле, должна зависеть от «ширины» (угла раскрытия) и ориентации луча, а также от расстояния. Полученная энергия должна быть больше, когда луч узкий или направлен на нас, и меньше, когда луч широкий или направлен от нас. Новые данные, собранные с помощью обсерваторий ESA, Integral и XMM-Newton, теперь показывают, что эта картина не столь четкая и что количество энергии, излучаемой GRB, может значительно различаться. «Идея о том, что все гамма-всплески испускают одинаковое количество гамма-лучей или что они являются« стандартными свечами », как мы их называем, просто исключается новыми данными», - сказал д-р Сергей Сазонов из Института космических исследований Российская академия наук, Москва (Россия) и Институт астрофизики им. Макса Планка, Гархинг под Мюнхеном (Германия).
Сазонов и международная группа исследователей изучили GRB, обнаруженный Integral 3 декабря 2003 года, и получили кодовое имя GRB 031203. За рекордные 18 секунд после взрыва система оповещения Integral Burst определила приблизительное положение GRB 031203 в небо и отправил информацию в сеть обсерваторий по всему миру. Спустя несколько часов один из них, XMM-Newton от ЕКА, определил гораздо более точное положение для GRB 031203 и обнаружил быстро исчезающий источник рентгеновского излучения, который впоследствии был обнаружен радио и оптическими телескопами на земле.
Эти многочисленные данные позволили астрономам определить, что GRB 031203 исчез в галактике на расстоянии менее 1300 миллионов световых лет, что делает ее самой близкой GRB из когда-либо наблюдаемых. Тем не менее, способ, которым GRB 031203 затемнялся со временем, и распределение его энергии не отличалось от такового у отдаленных GRB. Затем ученые начали осознавать, что концепция «стандартной свечи» может не иметь места. «При таком близком расстоянии GRB 031203 будет казаться очень ярким, но количество гамма-лучей, измеряемое Integral, примерно в тысячу раз меньше, чем мы обычно ожидаем от GRB», - сказал Сазонов.
Вспышка гамма-излучения, наблюдавшаяся в 1998 году в более близкой галактике, оказалась еще слабее, примерно в сто раз менее яркой, чем GRB 031203. Однако астрономы не смогли окончательно определить, является ли это подлинным GRB, поскольку основная часть его энергии излучалась главным образом в виде Рентген вместо гамма-лучей. Работа команды Сазонова над GRB 031203 теперь предполагает, что действительно более слабые GRB действительно могут существовать.
Команда американских астрономов, координируемая Алисией Содерберг из Калифорнийского технологического института, Пасадена (США), изучила «послесвечение» GRB 031203 и дала дополнительную поддержку этому выводу. Послесвечение, излучаемое, когда взрывная волна GRB поражает диффузную среду вокруг нее, может длиться недели или месяцы и постепенно исчезать. Используя рентгеновскую обсерваторию Чандра НАСА, Содерберг и ее команда увидели, что яркость рентгеновского излучения послесвечения была примерно в тысячу раз слабее, чем у типичных отдаленных гамма-всплесков. Наблюдения группы с помощью телескопа Very Large Array Национальной радиоастрономической обсерватории в Сокорро (США) также выявили источник, который был тусклее, чем обычно.
Сазонов и Содерберг объясняют, что их команды внимательно следили за признаками того, что GRB 031203 может быть наклонен таким образом, что большая часть его энергии не будет обнаружена Интеграл. Однако, как сказал Сазонов, «тот факт, что большая часть энергии, которую мы видим, излучается в области гамма-излучения, а не в рентгеновских лучах, означает, что мы видим луч почти на оси». Поэтому маловероятно, что значительная часть вырабатываемой им энергии может остаться незамеченной.
Это открытие предполагает существование новой популяции гамма-всплесков гораздо ближе, но также тусклее, чем большинство известных до сих пор, которые очень энергичны, но далеки. Объекты этого типа также могут быть очень многочисленными и, следовательно, производить более частые вспышки.
Большая часть этой популяции до сих пор ускользает от нашего внимания, поскольку она находится на пределе обнаружения с помощью инструментов прошлого и настоящего. Интеграл, однако, может быть достаточно чувствительным, чтобы выявить еще несколько из них в ближайшие годы. Они могут быть лишь верхушкой айсберга, и будущие гамма-обсерватории, такие как запланированная миссия НАСА «Свифт», должны иметь возможность расширить этот поиск на гораздо больший объем Вселенной и найти гораздо больше субэнергетических GRB.
Источник: ESA News Release
