Ilustrare artistică a unei explozii de raze gama (NASA / Zhang Woosley).
Gamma-burst [1] este o explozie cosmică la scară largă a energiei explozive observată în galaxiile îndepărtate în cea mai grea parte a spectrului electromagnetic. Exploziile cu raze gama (GW) sunt cele mai vii evenimente electromagnetice care au loc în Univers. Durata unui HW tipic este de câteva secunde, dar poate dura de la milisecunde la o oră. Explozia inițială este de obicei urmată de o "luminozitate" de lungă durată, emisă la lungimi de undă mai lungi (radiații UV, IR și radio).
Cele mai multe dintre HW-urile observate sunt presupuse a fi un fascicul relativ îngust de radiații puternice emise în timpul unei izbucniri a supernovelor. Când o stea masivă care se rotește rapid se prăbușește. transformându-se într-o stea neutronică. sau într-o stea de tip quark. sau într-o gaură neagră. O subclasă de HS - "scurte" explozii - pare să provină dintr-un alt proces, poate atunci când fuzionează stele duble cu neutroni.
Sursele de GW se află la o distanță de miliarde de ani lumină de Pământ. ceea ce înseamnă puterea și raritatea lor extraordinară. În câteva secunde de izbucnire, se eliberează cât mai multă energie pe măsură ce Soarele iese în evidență peste 10 miliarde de ani. Peste un milion de ani, doar câteva GW se găsesc într-o singură galaxie [2]. Toate GW observate au loc în afara galaxiei Calea Lactee. cu excepția fenomenului unei clase înrudite, exploziile moi repetate de gamă. care este asociat cu magnetarii Calei Lactee. Există o presupunere că GW a apărut în galaxia noastră. ar putea duce la o dispariție în masă a întregii vieți pe Pământ [3].
HS sunt înregistrate aproximativ o dată pe zi. S-a găsit în experiment "con" sovietic, care a fost condus EP Mazets pe nave spațiale "Venus-11", "Venus-12" și "prognoza" în 1970 [6]. HS cu probabilitate egală provin din orice direcție, care, împreună cu experimental plotare Log N - Log S (N - numărul HS oferind aproape de flux Pământ gamma mai mare sau egal cu S), a subliniat faptul că HS sunt cosmologic ( mai precis, ei nu sunt conectați cu Galaxia sau nu numai cu ea, ci apar în tot Universul și îi vedem din părți îndepărtate ale Universului). Direcția spre sursă a fost estimată folosind metoda triangulării.
Descoperirea exploziilor de raze gama: era Vela
Sateliți Vela-5A / B în sala de asamblare. Sateliții A și B sunt separați după intrarea pe orbită.
Acumularea statisticilor: era BATSE
Cu BATSE de PTI au confirmat faptul că GW-ki distribuite pe sfera cerească este izotrop, și nu sunt grupate în orice regiune a spațiului, de exemplu, în centrul galaxiei, sau de-a lungul planului ecuatorului galactic. [17] Din cauza formei plate a Calea Lactee. sursele care aparțin galaxiei noastre sunt concentrate în apropierea planului galactic. Absența unei astfel de proprietăți în HS este o dovadă puternică a originii lor din afara Calei Lactee [18] [19] [20]. deși unele modele ale Calea Lactee sunt încă în concordanță cu distribuția izotropică [21].
De asemenea, au fost stabilite următoarele proprietăți empirice ale HS: o mare varietate de curbe ușoare (netede și zimțate pe scara de timp foarte mici), o distribuție bimodală a duratei (scurte - mai puțin de 2 secunde - cu un spectru greu și lung - mai mult de 2 secunde - mai mult. spectru moale).
La zeci de ani de la descoperirea lui GW, astronomii au căutat o componentă: orice obiect astronomic situat la locul recentei GW. Au fost luate în considerare multe clase diferite de obiecte, inclusiv piticii albi. pulsarii. supernove. globulele de stele globulare. quasari. Galaxiile Seyfert și obiectele BL Lac [22]. Toate aceste căutări au fost nereușite și, chiar și în mai multe cazuri, o determinare suficientă a locului HS, era imposibil să vedem un obiect strălucitor. Ce se spune despre originea HS sau a stelelor foarte negre sau a galaxiilor extrem de îndepărtate [23] [24]. Chiar și cele mai precise locații s-au limitat la regiuni de grupuri de stele și galaxii slabe. Sa constatat că pentru o rezoluție finală a coordonatelor GW sunt necesare noi sateliți și comunicații mai rapide [25].
Deschiderea dărăperilor: epoca lui BeppoSAX
Mai multe modele de origine HS presupune că după o scânteie inițială de raze gamma ar trebui să fie lent de emisie de decolorare la lungimi de undă mai lungi, formate din cauza coliziunii a materiei evacuate de focar și gazul interstelar [26]. Această radiație (în toate domeniile spectrului electromagnetic) a început să fie numită "după fluier" ("zgomot" sau "halo") de la GW. „Afterglow“ căutări timpurii nu au avut succes, în mare parte din cauza dificultății de a determina coordonatele exacte ale HS la lungimi de undă lungi, imediat după izbucnirea inițială.
Apoi, telescoapele optice de la sol au descoperit, de asemenea, o nouă sursă de slăbire în acest domeniu, astfel încât poziția sa a devenit cunoscută într-o secundă. După un timp, o imagine profundă a telescopului Hubble a scos la iveală o sursă anterioară unei galaxii foarte slabe (z = 0,7). Astfel, originea cosmologică a exploziilor cu raze gama a fost dovedită. În viitor, s-au observat efecte secundare în multe explozii, în toate domeniile (raze X, ultraviolete, optică, IR, radio). Schimbările roșii s-au dovedit a fi foarte mari (până la 6, în special în intervalul 0-4 pentru exploziile gamma lungi, pentru cele scurte este mai puțin).
Era de identificare rapidă: Swift
Distanțe și energie
Din natura cosmologică a exploziilor de raze gama, este clar că ele trebuie să aibă energie colosală. De exemplu, pentru evenimentul GRB 970228, în ipoteza izotropiei radiațiilor, energia din gama gamma este de numai 1,6 × 10 52 erg, care este un ordin de mărime mai mare decât energia unei supernove tipice. Pentru unele explozii de raze gama, estimarea ajunge la 10 54 erg, adică comparabilă cu energia de odihnă a Soarelui. Și această energie este eliberată într-un timp foarte scurt.
Este evident că energia produsă este sub forma unui flux colimat (jet), caz în care estimarea energiei scade proporțional cu unghiul de deschidere al conului jet. Acest lucru este, de asemenea, confirmat de observațiile curbelor de luminozitate ale lumânărilor ulterioare (vezi mai jos). Energia tipică a izbucnirii, ținând cont de jeturi, este de aproximativ 10 erg, dar răspândirea este încă destul de mare. Prezența jeturilor înseamnă că vedem o mică parte din toate valurile care apar în univers. Estimarea frecvenței lor este de aproximativ o explozie per galaxie la fiecare 10 5 ani.
Evenimentele care generează explozii de raze gama sunt atât de puternice, încât uneori pot fi observate cu ochiul liber, deși apar la o distanță de miliarde de ani-lumină de Pământ [27].
Mecanismele exploziilor de raze gama
Mecanismul, în urma căruia se eliberează atât de multă energie într-un timp atât de scurt, într-un volum mic, nu este încă clar. Este foarte probabil ca aceasta să fie diferită în cazul exploziilor de raze gama scurte și lungi. Până în prezent, există două subspecii principale ale HS: lungi și scurte, cu diferențe semnificative în spectrele și manifestările observaționale. Astfel, exploziile cu raze gama lungi sunt uneori însoțite de o explozie a supernovelor, iar exploziile scurte nu sunt niciodată. Există, de asemenea, două modele principale care explică aceste două tipuri de cataclism.
Exploziile și supernovele cu raze gama lungi
Luptele cu raze gama lungi sunt probabil asociate cu supernove de tip Ib / c. În câteva cazuri, sursa identificată optic a arătat, după un timp scurt după explozie, spectrele și curbele de lumină caracteristice supernovelor. În plus, în cele mai multe cazuri de identificare cu galaxii, au avut semne de formare a stelelor active.
Nu toate supernovele de tip Ib / c pot provoca o explozie de raze gama. Acestea sunt evenimente legate de prăbușirea în gaura neagră a stelei masive masive (> 25 de masă solară), care este lipsită de coaja de hidrogen, care are un impuls angular mare - așa-numitul model collapsar. Prin calcul, o parte din nucleu se transformă într-o gaură neagră, înconjurată de un disc puternic de acumulare. care pentru câteva secunde cade în gaură. Simultan, de-a lungul axei discului, sunt lansate jeturi relativiste, perforând cochilia stelei și cauzând izbucnirea. Astfel de cazuri ar trebui să fie de aproximativ 1% din numărul total de supernove (numite uneori hypernovae).
Termenul "hypernova" a fost folosit mult mai devreme de alți astrofiziciști într-un context diferit.
Scurgeri de raze gama scurte și fuziuni de obiecte relativiste
Mecanismul scurgerilor de raze gama scurte poate fi legat de fuziunea dintre stelele neutronice sau o stea neutronica si o gaura neagra. Din cauza momentului înalt al sistemului, un astfel de sistem nu se poate transforma imediat într-o gaură neagră: se formează o gaură neagră inițială și un disc de acumulare în jurul acestuia. Prin calcule, timpul caracteristic al acestor evenimente ar trebui să fie doar o fracțiune de secunde, ceea ce este confirmat de modelarea pe supercomputere [28]. Trebuie remarcat faptul că scurgerile de radiații gamma scurte identificate se află la distanțe sistematice mai scurte decât cele lungi și au o eliberare mai redusă a energiei.
Un model adecvat pentru descrierea exploziilor cu raze gama scurte a fost propus de către astrofizicii sovietici SI Blinnikov și colab. [29], fuziunea stelelor duble cu neutroni.
Lipsa de zgomot: jeturi relativiste
Spre deosebire de efectivul de raze gamma, mecanismele de zgomot sunt bine dezvoltate teoretic. Se presupune că un eveniment din obiectul central inițiază formarea unei cochilii expandabile ultrarelativiste (factorul Lorentz Γ de ordinul a 100). Conform unui model, carcasa este formata din baryoni (masa sa ar trebui sa fie 10 - 8 - 10-6 mase solare), pe de alta - este un flux magnetizat in care energia de baza este transferata de vectorul Poynting.
Este foarte important faptul că, în multe cazuri, există o variabilitate puternică în radiația gamma (uneori de ordinul a autorizației dispozitivului - ms), iar X-ray și afterglows optice (focare secundare și ulterioare, energia care poate fi comparat cu foarte val). Într-o anumită măsură, acest lucru poate fi explicat prin coliziunea a mai multor șocuri în coajă, se deplasează la viteze diferite, dar, în general, acest fenomen este o problemă serioasă pentru orice explicație a motorului central al mecanismului: este necesar ca, după prima spargere ar putea oferi încă o parte din energia de episoade, uneori prin ori de ordinul mai multor ore.
Curbele Afterglow strălucire destul de complicată, deoarece acestea constau din unda radiație prova șoc, radiația undei de șoc invers și posibila supernova t. D. Uneori, ultimele etape ale curbei de luminozitate a emisiilor observate kink (gradul de -1 la -2), care este considerat a fi dovada în favoarea prezenței unui jet relativist: pauza are loc atunci când factorul Γ cade la valoare
1 / θ, unde θ este unghiul de deschidere al jetului.
notițe
Urmăriți ce înseamnă "Gamma-splash" în alte dicționare:
expansiune cu raze gamma - spargere gamma, spargere gamma ... Dicționar de ortografie
raspandirea razelor gama<>ck >> a; m. Amplificarea pe termen scurt a radiației cosmice gamma. Observați exploziile gamma ... Dicționarul enciclopedic
raspandirea razelor gama - a; m. Amplificarea pe termen scurt a radiației cosmice gamma. Observați o explozie de raze gama ... Un dicționar de multe expresii
r spargerea cu raze gamma, dar ... Dicționarul de ortografie rus
cu raze cosmice (gamma) burst - Crescator exterioare raze (gamma) procesele de radiație indusă de flux, în cel al obiectelor din afara sistemului solar, și caracterizată printr-o durată de până la câteva sute de secunde. [GOST 25645.108 84] Subiecți de radiații. X-ray ... ... Ghidul Traducătorului Tehnic
explozie - activitate; spike, spike, puls, flash, sunet, zgomot Dicționar de sinonime ruse. spike n. numar in sinonime: 12 • stropi de apa (2) • ... Dicționar de sinonime
Lista exploziilor cu raze gama - Articolul prezintă cele mai semnificative explozii gamma în ordine cronologică. Formatul pentru numele de exploziile este: GRBGYMMDD. Primele trei litere ale GRB sunt o abreviere a lui ang. Gamma Ray Burst (explozie de raze gamma). Mai mult ... ... Wikipedia
Soft repetor gama - este un obiect astronomic care produce explozii puternice de raze gamma si raze X, cu o periodicitate neregulată. Se presupune că acestea sunt unul dintre subtipuri de magnetari sau stele neutronice, cu discuri de praf ... ... Wikipedia
GRB 970228 - (Telescopul Hubble) Date observaționale ... Wikipedia
- explozie de raze gama. Jesse Russell. Această carte va fi realizată în conformitate cu comanda dvs. privind tehnologia Print-on-Demand. Conținut de înaltă calitate prin articole WIKIPEDIA! Gamma-burst - o eliberare cosmică de energie pe scară largă ... Mai mult Cumpărați pentru 998 руб
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: