• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
5 апреля
УрФУ
341

Детально изучена природа самого затемненного гамма-всплеска во Вселенной

4.5

Международная группа ученых представила результаты детального спектрального анализа мгновенного и остаточного рентгеновского излучения (послесвечения) интенсивного двухэпизодного темного гамма-всплеска GRB 150309A. Задачей исследователей было установить природу мгновенного излучения и состав струи, выброшенной при всплеске. Кроме того, на основе оптического и рентгеновского спектрального анализа распределения энергии исследователи выполнили моделирование родительской галактики GRB 150309A, чтобы изучить окружающую межзвездную среду, в которой произошла эта вспышка.

Детально изучена природа самого затемненного гамма-всплеска во Вселенной
Детально изучена природа самого затемненного гамма-всплеска во Вселенной / © Getty images

Гамма-всплески (GRB) — это внезапные и наиболее мощные выбросы гамма-излучения во Вселенной, происходящие на огромных космологических расстояниях от Солнечной системы. За несколько секунд такого всплеска высвобождается столько энергии, сколько наше Солнце выбросило бы за 10 млрд лет свечения. Гамма-всплески можно разделить на два семейства: длительные (длящиеся более двух секунд) и кратковременные (длящиеся менее двух секунд). За первоначальным всплеском обычно следует долгоживущее и постепенно угасающее послесвечение.

Считается, что кратковременные гамма-всплески возникают в результате слияния компактных объектов, таких как нейтронные звезды или черные дыры. Родительскими галактиками кратковременных гамма-всплесков обычно являются эллиптические или линзовидные галактики, исчерпавшие основную часть межзвездного газа и пыли, что ограничивает образование новых звезд.

Длительные гамма-всплески предположительно возникают в областях звездообразования в результате коллапса ядра массивной звезды, когда образуется черная дыра или нейтронная звезда с последующим выбросом мощной гамма-струи.

Однако в последнее время, с развитием средств наблюдения, стали наблюдаться гибридные события, в том числе долговременные гамма-всплески, возникающие в результате слияний, и кратковременные гамма-всплески коллапсарного происхождения. Эти события, сочетающие в себе характеристики обоих традиционных семейств, дают новые представления о природе гамма-всплесков.

Наука полагает, что оптическая затемненность послесвечения гамма-всплесков может быть вызвана, к примеру, замедлением огненного шара (болида) в разреженной окружающей среде или пылью в родительских галактиках.

Результаты анализа международной группы ученых, куда вошли специалисты УрФУ, представлены в статье, опубликованной в журнале Astronomy and Astrophysics. Яркая вспышка GRB 150309A продолжительностью порядка 52 секунд была зафиксирована 9 марта 2015 года прибором для мониторинга гамма-всплесков космической обсерватории Fermi Gamma-ray Space Telescope, расположенной на низкой земной орбите. Событие состояло из двух эпизодов излучения: примерно через 200 секунд после первого, более мощного выброса, последовал эпизод слабого и мягкого излучения.

Несмотря на сильное гамма-излучение, оптическое наблюдение с использованием телескопов BOOTES (Burst Observer и Optical Transient Exploration System) и GTC (Gran Telescopio Canarias) результатов не принесло: на оптической длине волны была обнаружена только родительская галактика, откуда пришел сигнал о всплеске. Рентгеновское послесвечение GRB 150309A было зафиксировано примерно через 5,2 часа после вспышки прибором CIRCE, установленным на GTC в испанской обсерватории Ла-Пальма.

Оптическая недоступность при интенсивном гамма-излучении и выраженный красный характер рентгеновского послесвечения, выявленного в ближнем инфракрасном диапазоне с помощью CIRCE, позволили ученым предположить, что GRB 150309A принадлежит к подклассу темных всплесков.

«Гамма-всплески получают название “темных” (dark bursts), когда, несмотря на интенсивное гамма-излучение, их оптическое послесвечение минимально или вовсе отсутствует. Отсутствие или слабость оптического послесвечения контрастирует с типичным поведением GRB, когда за гамма-всплеском следует яркое оптическое излучение. Термин “темные” подчеркивает сложность обнаружения и изучения этих всплесков в оптических диапазонах электромагнитных волн, раскрытие свойств таких всплесков требует многоволновых наблюдений», — объясняет Альберто Кастро-Тирадо, руководитель исследований, профессор Института астрофизики Андалусии (Испания).

Такие объекты, как GRB 150309A, как правило, находятся в глубине галактик, отличающихся высокой концентрацией космической пыли, то есть предположительно находящихся на этапе затухания. По словам Марии Грицевич, доцента Университета Хельсинки, старшего научного сотрудника Уральского федерального университета, участницы исследований и соавтора статьи, галактика-хозяин, в которой возник GRB 150309A, обладает уникальными характеристиками.

«Эта галактика описывается как очень пыльная, с глубоко внедренным гамма-излучением. Значительное содержание пыли и активные процессы звездообразования, вероятно, обусловливают сложную среду, на которую в свою очередь указывают высокая плотность газа в этой галактике и особые свойства ее затухания», — описывает Мария Грицевич.

Согласно выводам ученых, GRB 150309A является одним из наиболее интенсивных темных гамма-всплесков, известных на сегодня, а наиболее вероятной причиной его затемнения является высокая концентрация пыли в родительской галактике. Спектральный анализ гамма-излучения показал, что струя, выброшенная при гамма-всплеске, имеет гибридный состав со смешанным доминированием материи и магнитного поля. Как поясняет Мария Грицевич, причины этого всплеска могут быть разнообразными, включая коллапс звезды, слияние космических объектов или их комбинацию.
Обнаружение объекта с очень красным рентгеновским послесвечением имеет принципиальное значение.

«GRB 150309A предоставляет ценные сведения о ранней Вселенной, особенно о среде, окружающей гамма-всплески, и условиях в молодых галактиках. Обнаружение красного послесвечения GRB 150309A служит мощным инструментом для понимания пыльных окружающих сред, связанных с ранней эволюцией галактик. Кроме того, наше исследование дает хороший задел для будущих наблюдений аналогичных, но более слабых остаточных свечений темных гамма-всплесков с использованием более крупных телескопов», — подчеркивает Альберто Кастро-Тирадо.

Отметим, в исследовательскую группу вошли ученые из Испании, Великобритании, Германии, Индии, Ирландии, Италии, Китая, России, США, Украины, Финляндии, Чехии, Южной Кореи. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Уральский федеральный университет (УрФУ) расположен в Екатеринбурге, выполняет функции проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ). В УрФУ обучается более 36 000 студентов по 334 образовательным программам. Основан 19 октября 1920 года.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Сегодня, 08:35
Полина Меньшова

Британский учитель географии Грэм Сеньор работал в саду и случайно обнаружил в земле небольшой прямоугольный камень. Оказалось, что на артефакте высечен текст, написанный с помощью древнего кельтского алфавита огам.

Позавчера, 11:18
Полина Меньшова

При гипертонии пациентам рекомендуют аэробные тренировки, включающие в себя, например, ходьбу, бег, танцы, езду на велосипеде. Но такая физическая нагрузка положительно влияет на артериальное давление только в вечернее время, выяснили физиологи из Бразилии и США.

Вчера, 17:46
Александр Березин

Миссия NS-25 стала первой после длительной приостановки полетов New Shepard — полностью многоразового суборбитального носителя и корабля. Джефф Безос, владелец Amazon, 24 года назад создавший компанию Blue Origin, некогда планировал, что этот носитель станет базой для серьезной выручки от космического туризма.

Сегодня, 08:35
Полина Меньшова

Британский учитель географии Грэм Сеньор работал в саду и случайно обнаружил в земле небольшой прямоугольный камень. Оказалось, что на артефакте высечен текст, написанный с помощью древнего кельтского алфавита огам.

Позавчера, 11:18
Полина Меньшова

При гипертонии пациентам рекомендуют аэробные тренировки, включающие в себя, например, ходьбу, бег, танцы, езду на велосипеде. Но такая физическая нагрузка положительно влияет на артериальное давление только в вечернее время, выяснили физиологи из Бразилии и США.

Вчера, 17:46
Александр Березин

Миссия NS-25 стала первой после длительной приостановки полетов New Shepard — полностью многоразового суборбитального носителя и корабля. Джефф Безос, владелец Amazon, 24 года назад создавший компанию Blue Origin, некогда планировал, что этот носитель станет базой для серьезной выручки от космического туризма.

24 апреля
Ольга Иванова

Ученые из Австралии и Канады пришли к выводу, что подавляющее большинство одиноких людей не вступает в романтические отношения из-за страха. С одной стороны ими руководят опасения, что их отвергнут, с другой — что они потеряют свою независимость.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

3 мая
Василий Парфенов

Ледяной покров Антарктики претерпевает значительные изменения на протяжении года, и его поведение хорошо изучено в общем. Но некоторые локальные аномалии объяснить не получается вот уже несколько десятилетий. Одна из них — полынья возвышения Мод, или полынья моря Уэдделла, которая появляется нерегулярно на одном и том же месте. Международная команда океанологов, наконец, смогла разгадать механизмы ее образования.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: