Смерть запрещенного барабанщика: впервые следы гамма-всплеска найдены в нашей Галактике
Комбинация данных "Чандры" (рентген, синий) и обсерватории Паломар (инфракрасный, красный и зеленый) позволила получить это псев
Комбинация данных, полученных от космической рентгеновской обсерватории NASA "Чандра" (Chandra), с наблюдениями в инфракрасном диапазоне, проведенными на 200-дюймовом телескопе наземной обсерватории Паломар (Palomar), судя по всему, позволила обнаружить остатки одного из самых катастрофических взрывов, случившегося в пределах нашего Млечного пути - так называемого гамма-всплеска (gamma-ray burst - GRB). Следы подобной катастрофы в нашей Галактике удалось идентифицировать впервые, а сам взрыв произошел несколько тысяч лет назад. Остаток гиперновой звезды на этом месте обозначается как W49B, это туманность, внешне напоминающая бочку, она расположена приблизительно в 35 тысячах световых лет от Земли. Хорошо заметны яркие инфракрасные "обручи", подобные кольцам на барабане, к тому же новые данные позволили засечь интенсивное рентгеновского излучение от атомов железа и никеля вдоль оси всего этого "барабана".
"Самый близкий из известных нам до сих пор гамма-всплесков произошел на удалении в несколько миллионов световых лет от Земли, а от прочих подобных катаклизмов мы отдалены расстоянием в миллиарды световых лет, так что обнаружение следов подобного явления в нашей галактике было бы крупнейшим достижением", - заявил Уильям Рич (William Reach) из Калифорнийского технологического института.
Первый GRB, как известно, зафиксировал американский спутник-шпион "Вела" в 1968 году, а соответствующие данные были обнародованы в 1973-м. Согласно современным теориям, гамма-всплеск случается тогда, когда массивная звезда сжигает все свое ядерное топливо и начинается ее коллапс (сжатие), в результате которого формируется черная дыра, окруженная диском из чрезвычайно горячего, быстро вращающегося газа. Большая часть этого газа будет втянута в новорожденную черную дыру, а оставшаяся доля будет вышвырнута вовне в виде газовых струй ("джетов"), движущихся с околосветовой скоростью.
Наблюдатель, в сторону которого будет направлена подобная струя, увидит мощнейшую ослепительную вспышку продолжительностью около минуты, в которой сконцентрирована яркость свыше десяти квадриллионов солнц (1016). А наблюдатели, которые расположены под углом к струе и которым не суждено лицезреть подобное зрелище, смогут полюбоваться менее удивительным, но не менее захватывающим взрывом гиперновой. Энергия, выделяющаяся при гамма-всплесках, просто чудовищна: эффект наблюдается на расстояниях свыше 10 миллиардов световых лет, а ведь для этого нужно излучить 1051 - 1054 эрг в гамма-квантах за считанные секунды, это больше, чем при самых грандиозных взрывах, известных человечеству в докосмическую эру, - у сверхновых, выделяющих гораздо меньшую энергию за месяцы (1050 - 1051).
На полученной картинке в инфракрасных лучах можно различить четыре кольца диаметром около 25 световых лет. Эти кольца своим происхождением обязаны разогретому газу. Они, вероятно, были сброшены быстро вращающейся массивной звездой еще за несколько сотен тысяч лет до звездного взрыва. А за несколько тысяч лет до "часа Х" они были снесены направленным наружу горячим звездным ветром.
Изображения, полученные "Чандрой", и спектральные данные показывают, что струи газа, имеющие температуру несколько миллионов градусов Цельсия и сконцентрированные вдоль оси "барабана", богаты ионами железа и никеля и идентичны тем, что были изгнаны из центра звезды. Это отличает подобные взрывы от "обычных" вспышек сверхновых II типа, в ходе которых основное количество железа и никеля уходит на создание нейтронной звезды, а не сбрасывается в виде внешней оболочки. В составе газовых струй железо и никель изгоняются именно в соответствии с моделью коллапсара, порождающего гамма-всплеск.
На концах "барабана" рентгеновское излучение образует более яркие и горячие "крышки". При этом рентгеновская "крышка" окружена облаком с плавными формами, состоящим из молекул водорода, светящихся в инфракрасном диапазоне. Эти особенности указывают на то, что ударная волна, порожденная взрывом, когда-то столкнулась с обширным и относительно плотным газопылевым облаком.
Сценарий драмы, произошедшей в этом районе Галактики, который набросали исследователи, включает описание жизни массивной звезды, сформировавшейся когда-то из плотного облака пыли, ярко светившей на протяжении нескольких миллионов лет, породившей и скинувшей газовые кольца, а также "вырезавшей" обширную почти пустую полость вокруг себя. В конце концов эта звезда пострадала от взрыва гиперновой, в результате которого и произошел гамма-всплеск.
Наблюдения за W49B могут помочь разрешить проблему, которая давно тревожит сторонников модели коллапсаров, порождающих гамма-всплески. С одной стороны, речь в этом случае идет о коллапсе массивной звезды, которая обычно формируется из плотного газопылевого облака. С другой стороны, наблюдения так называемых "послесвечений" многих гамма-всплесков указывают на то, что взрывы происходят в облаке, имеющем малую плотность. Теперь на основе новых данных можно предположить, что звезда предварительно "расчищает" обширную и имеющую малую плотность полость, в которой взрыв впоследствии и происходит.
"Эта звезда, кажется, взрывается в пузыре, который она создает, - говорит проводивший эти исследования Джонатан Кеохэйн (Jonathan Keohane) из Лаборатории реактивного движения (Jet Propulsion Laboratory - JPL) NASA. - В каком-то смысле она сама роет себе могилу".
В принципе, гамма-всплески - это не такое уж редкое явление, и вероятность повторения подобной катастрофы в нашей родной Галактике достаточно велика. В свое время с помощью близкого к Земле гамма-всплеска пытались объяснить вымирание динозавров. Выкладки показали, что раз в несколько сот миллионов лет гамма-всплески действительно должны наносить заметный урон фауне Земли, и один из них вполне мог погубить динозавров. Однако вышеописанный взрыв произошел, как уже было сказано, всего несколько тысяч лет назад, а взорвавшаяся звезда была расположена в 35 тысячах световых лет и ее "джет" был направлен к нам под углом около 70 градусов. На расстояниях порядка размеров галактики (десятки тысяч световых лет) гамма-всплеск не может причинить серьезного вреда, однако столь короткий промежуток времени, отделяющий нас от крупнейшего галактического взрыва, вызывает понятное опасение.
Источники:
Smoking Gun Found for Gamma-Ray Burst in Milky Way - Chandra Press Room
New Evidence Points to a Gamma-Ray Burst... In Our Own Backyard - NASA News Release
Ссылки:
Гамма-всплески: секундные катастрофы галактического масштаба - Scientific.ru
Гамма-всплески помогают изучать нашу собственную Галактику - "Астронет"
Гамма-всплески и гравитационные линзы - "Природа", # 6, 2003 г.
Обсудить
Статьи по теме
Смерть запрещенного барабанщика: впервые следы гамма-всплеска найдены в нашей Галактике
Комбинация данных, полученных от "Чандры", с наблюдениями в инфракрасном диапазоне, проведенными в обсерватории Паломар, позволила обнаружить остатки одного из самых катастрофических взрывов, случившихся в пределах нашего Млечного пути. Следы подобного явления в нашей Галактике удалось идентифицировать впервые, а сама вспышка произошла несколько тысяч лет назад.
"Спитцер" обнаружил загадочные галактические параллелограммы
Заглянув в "кишки" галактики Центавр A, астрономы увидели там остатки последней большой трапезы гигантского каннибала. Собственно, само содержимое желудка "хищницы" уже не однажды "просвечивалось" при предыдущих наблюдениях с помощью других телескопов, однако раньше это все выглядело как одна длинная и довольно бесформенная полоса пыли.
Прорыв в компьютерном моделировании двойной системы черных дыр
Американским физикам удалось получить важный промежуточный результат в решении одной из фундаментальных и до сих пор нерешенных проблем Общей теории относительности - речь о моделировании поведения двух черных дыр, движущихся по спиралевидным орбитам вокруг общего центра масс. Ожидается, что такая двойная система представляет собой мощный источник гравитационных волн.
Квазары порождают новые загадки
Квазары - самые яркие объекты во Вселенной - сформировались в относительно небольших галактиках. Согласно новому исследованию, эти сверхмассивные черные дыры появились вскоре после Большого взрыва и набрали свой вес на удивление быстро - быстрее, чем галактики, окружающие их. Астрономы попытались "вычесть" из общего излучения древнейших источников интенсивный свет их центрального квазара, чтобы непосредственно разглядеть "родительские" галактики, в которых развился тот или иной "монстр".
Гравитационная линза показывает сердце отдаленной галактики
В настоящее время известно уже множество примеров наблюдений галактик, действующих подобно "гравитационным линзам". Лучи света, проходя рядом с ними, отклоняются мощным гравитационным полем. За счет такого "линзирования" на небе появляется несколько дополнительных видимых изображений какого-нибудь отдаленного объекта, расположенного за такой галактикой - например, это может быть яркий квазар. Теперь астрофизики раскрыли важную тайну, связанную с этим феноменом.
Физики доказали, что рукописи не горят
Известный популяризатор науки и специалист по черным дырам Стивен Хокинг на пару с Кипом Торном, по всей видимости, проспорил Джону Прескиллу полное собрание томов Британской энциклопедии. В 1997 году эти три космолога заключили между собой ставшее вскоре широко известным пари относительно того, исчезает или нет информация, поглощаемая черными дырами вместе с материальными носителями, то есть меняется ли вообще внутреннее состояние черной дыры в зависимости от конкретных характеристик частиц, которые ею поглощены.
Обнаружены десятки новых сверхмассивных черных дыр
Европейские астрономы обнаружили сразу три десятка сверхмассивных черных дыр, расположенных в активных ядрах далеких галактик. Это открытие стало возможным благодаря применению нового метода компьютеризованного анализа наблюдательных данных, получившего название Виртуальной Обсерватории.
Взрывающаяся галактика загрязняет Вселенную
Галактика, обозначаемая как M82, когда-то опасно сблизилась со своим соседом, и их "страстные объятия" вылились в серию взрывов и активизацию процессов формирования новых звезд, при этом факелы из раскаленного газа были выброшены на десятки тысяч световых лет в окружающее межгалактическое пространство. Теперь группа британских и американских астрономов сумела рассмотреть эти газовые облака - они выглядят как мощный поток пены, исторгнутый из какого-нибудь пожарного брандспойта.
Обвинения в "изменах" с постоянной тонкой структуры пока не сняты
Современные теории, которые призваны объединить эйнштейновскую относительность с квантовой механикой и тем самым решить одну из сверхзадач всей современной физики, привели к шокирующему предсказанию: фундаментальные константы не только могут, но даже обязаны изменяться в пространстве и времени. Однако теперь с помощью исследования спектров отдаленных квазаров удалось наложить строгие ограничения на возможные вариации во времени одной из важнейших физических констант - постоянной тонкой структуры.
Гигантская черная дыра поймана на месте преступления
Гигантская черная дыра в галактике RXJ1242-11, что расположена на расстоянии в миллиард световых лет от Земли, была поймана "на месте преступления" - в тот момент, когда она откусила "бочок" у звезды, похожей на наше Солнце, словно это был какой-нибудь межзвездный гамбургер. Такое явление, по словам астрономов, удалось пронаблюдать впервые. Это укрепило ученых во мнении, что черные дыры на протяжении всего времени существования Вселенной то и дело подобным образом пожирают звезды, и это может быть основным способом увеличения их массы.
Столкновение двух безумных гигантских колес на скорости 10 млн км в час
На этой выразительной фотографии, полученной с помощью космического телескопа "Хаббл", запечатлена пыльная спиральная галактика, которая, вращаясь, проходит через другую большую яркую галактику NGC 1275. Рентгеновское и радиоизлучение с большой вероятностью указывают на наличие черной дыры в центре этой яркой галактики. NGC 1275 находится от нас на расстоянии примерно 235 млн световых лет в созвездии Персея.
Черные дыры играют сами c собой в смертельный футбол
Когда сталкиваются сверхмассивные черные дыры, представляющие собой ядра соседних галактик, пространство вокруг них буквально трещит по швам, только держись! Мощнейший всплеск гравитационного излучения сообщает всему миру о том, что эти монстры яростно сливаются в одну еще более массивную черную дыру. "Пинок", который эта система получает в момент столкновения, может даже выбить получившуюся в результате черную дыру вон из родной галактики. Новое исследование описывает последствия такого межгалактического столкновения с точки зрения современной теоретической физики.
Сверхмассивная черная дыра в центре нашей Галактики быстро вращается
Периодические вспышки в инфракрасном диапазоне в районе этой черной дыры являются свидетельством ее вращения, а новые данные таким образом "возвещают новую эру наблюдательной физики черной дыры и проверки истинности общей теории относительности".
Туманность Полумесяца: смертные муки младенца-тяжеловеса
Рентгеновская космическая обсерватория "Чандра" позволила рассмотреть ужасающую, но по-своему прекрасную сцену суицида молодой звезды HD 192163, расположенной от нас на расстоянии примерно в 5 тысяч световых лет в созвездии Лебедя, - астрономы на снимках отчетливо видят первые признаки назревающего звездного кошмара.
Дыра под космическим Сомбреро
Орбитальный телескоп "Хаббл" обратил свой взор на одну из самых величественных и "фотогеничных" галактик во Вселенной, известную под прозвищем Сомбреро (M104). Отличительный признак этой галактики - светящееся белое выпуклое ядро, окруженное мощными пылевыми зонами.
Гигантская черная дыра из скопления Персея напевает за ужином
Космическая рентгеновская обсерватория "Чандра" помогла увидеть звуковые волны, исходящие из самого сердца галактического скопления Персея от сверхмассивной черной дыры. Астрофизики уверяют, что "вокальные способности" черных дыр позволят им раскрыть некоторые "жгучие" тайны галактических скоплений, например, откуда в их центрах такое количество горячего газа.
Черных дыр рождается все больше и больше
Это открытие подтверждает давние подозрения астрофизиков насчет того, что действие черных дыр, скрытых от нас, обитающих на нашем так сказать космическом "заднем дворе", является едва ли не определяющим для всей структуры общегалактического "дома", это вовсе не какие-то экзотические древние мастодонты, давно отыгравшие свою роль в те времена, когда галактики только начали формироваться.
Вторая черная дыра в центре Млечного пути поставляет своему "боссу" младенцев на завтрак
Американские астрономы предполагают наличие еще одной черной дыры в самом "сердце" нашего Млечного пути, правда, это черная дыра "всего лишь" среднего веса, масса ее в тысячи, а не в миллионы раз превосходит массу нашего Солнца. Занимается эта "новая" черная дыра тем, что притягивает молодые звезды поближе к своему сверхмассивному партнеру. Открытие может помочь объяснить, каким образом этому монстру удалось так "разжиреть".
Удалось провести самые детальные наблюдения рождения черной дыры
Обнаруженный в глубоком космосе сверхмощный кратковременный выброс энергии, о котором удалось быстро оповестить 33 обсерватории во всем мире, позволил не только получить надежное свидетельство в пользу теории происхождения черных дыр в результате звездных взрывов, но и провести самые детальные на сегодняшний момент наблюдения таинственных явлений, получивших название GRB (всплеск гамма-излучения).
Найдена пара гигантских черных дыр, обреченных слиться в межгалактическом катаклизме
Ядро галактики NGC 6240 представляет собой систему из двух супермассивных коллапсаров, и в будущем ей грозят серьезные потрясения. Это доказали немецкие астрономы из Института внеземной физики имени Макса Планка с помощью орбитальной рентгеновской обсерватории "Чандра". Открытие подтверждает теории формирования супермассивных черных дыр.
Доказано существование массивной черной дыры в центре Галактики
Группе германских астрономов удалось показать, что в Галактическом центре расположен один-единственный сверхплотный и сверхмассивный объект - не что иное, как черная дыра. Определенность позволили внести наблюдения за движением звезды, которую исследователи условно обозначили как S2.
Найден новый спутник Млечного пути на "неправильной" орбите
Новые наблюдения, выполненные на гигантском радиотелескопе GBT, показали: то, что раньше считалось межгалактическим облаком, находящимся на неизвестном расстоянии, на самом деле - спутниковая галактика Млечного пути, которая обращается по орбите вокруг Галактического центра в направлении, противоположном большинству остальных галактических спутников.
Найдена самая массивная двойная звездная система
Приблизительно в 20 тысячах световых лет от Земли найдены две сверхмассивные звезды, которые схватились друг с другом в длительном спарринге, подобно двум тяжеловесным борцам сумо. Они обращаются вокруг общего центра масс с периодом в 3,7 дня, почти касаясь друг друга, поэтому ни о каком спокойствии в этом районе Вселенной и речи быть не может - постоянно высвобождаемая при их взаимодействии энергия дает начало горячим и мощным звездным ветрам.
Суперзвезде из безумного кластера закон не писан
Астрономы из Университета Флориды, вероятно, обнаружили самую яркую из всех известных на сегодняшний момент звезд, которая горит в семь раз ярче, чем предыдущий "рекордсмен" такого рода. Однако этот "плазменный бегемот" славен не столько своим рекордом, сколько тем, что попросту нарушает современные физические законы.
В центре Млечного пути найдено антивещество неизвестного происхождения
Это антивещество в принципе может образовываться за счет некоторых энергетически чрезвычайно эффективных атомных процессов, например, в ходе радиоактивного распада изотопа алюминия. Его "подпись" известна как аннигиляционная "линия 511 кэВ". Однако оказалось, что антивещества в центре Галактики слишком много для того, чтобы можно было объяснить его появление только распадом алюминия. Также ясно показано наличие множества источников антивещества - оно вовсе не концентрируется вблизи одной точки.
Новости по теме
