Астрофизика

Что вызывает гамма-всплески?

В последние несколько лет были получены убедительные доказательства того, что, по крайней мере, некоторые гамма-всплески связаны со сверхновыми. У некоторых гамма-всплесков наблюдаются «послесвечения» на более длинных волнах, то есть сначала вы получаете гамма-лучи, затем рентгеновские лучи, затем ультрафиолетовый свет, затем оптический свет.

Сверхновые обычно идентифицируются по их оптическим «кривым блеска» или тому, как свет меняется со временем. Неопровержимые доказательства были получены, когда астрономы зафиксировали послесвечение нескольких гамма-всплесков в оптическом диапазоне и увидели четкие сигнатуры сверхновой на оптической кривой блеска. Это было большое событие, так как были и другие теории, которые звучали вполне правдоподобно. Конечно, это не означает, что все гамма-всплески происходят из-за сверхновых - гамма-всплески печально известны изменчивостью собственных кривых блеска.

Сверхновые, которые обвиняют в гамма-всплесках, представляют собой особый тип. Они известны как гиперновые и происходят при смерти звезд "Вольфа-Райе". Звезды ВР очень горячие и массивные, и иногда имеют тенденцию сбрасывать свои внешние слои. При рождении звезда ВР составляет примерно 20-30 солнечных масс, но к моменту смерти она опустится ближе к 10 солнечным массам. Что отличает гипернову от простой старой сверхновой, так это дополнительный удар, который она получает.

Ядро коллапсирует и образует черную дыру, которая затем посылает струи материала (это еще одна загадка, но струи должны быть там, чтобы переносить угловой момент и удерживать черную дыру от слишком быстрого вращения). Эти струи затем врезаются во внешний материал звезды, создавая чрезвычайно высокие температуры и посылая гамма-лучи. По мере того как струи удаляются от черной дыры, они сталкиваются со все менее плотным материалом, и поэтому излучение, которое они посылают, менее энергично.

Гамма-всплески могут также исходить от сливающихся нейтронных звезд. Нейтронные звезды крошечные и сверхплотные (размером с город, но имеют массу Солнца), поэтому вы можете представить, что две нейтронные звезды, сталкивающиеся друг с другом, будут выделять много энергии!

Слияния нейтронных звезд были предсказаны в качестве источника для коротких GRBs (GRBs с длительностью менее двух секунд), но только в 2018 году LIGO обнаружила гравитационные волны от слияния двух нейтронных звезд в то же время, когда спутник Ферми обнаружил гамма-всплеск, подтвердив, что слияния нейтронных звезд могут производить короткие гамма-всплески.

Читайте Новая Наука в
Back to top button