Гамма-всплески

гамма-вспышки — внезапные кратковременные повышения интенсивности космического гамма-излучения с энергией в десятки и сотни кэВ. Были обнаружены с американского искусственного спутника Земли серии “Вела” (данные опубликованы в 1973 г.). В первые годы изучения Г.-в. наблюдались не чаще 5-8 раз в год и поэтому считались редким явлением. В конце 1970-х гг. были разработаны специальные приборы для исследования Г.-в. Наиболее чувствительные из них позволили регистрировать Г.-в. каждые 2-3 сут.

По мощности излучения Г.-в. существенно превосходят уровень диффузного метагалактического фона гамма-лучей от всего неба и на несколько порядков величины превышают потоки от известных дискретных источников. Временная структура всплесков очень сложна и разнообразна. Полная длительность событий меняется от долей до сотен секунд. Поразительна энергетика явления. Из возможных оценок расстояния до источников Г.-в. следует, что уносимая ими из источника энергия только в гамма-диапазоне достигает 1040 эрг. Светимость же всей нашей Галактики в этом диапазоне составляет ок. 5•1038 эрг/с. Эти цифры говорят о том, что источниками Г.-в. являются астрофизические объекты неизвестного ранее вида, с совершенно неожиданными и необычными свойствами. Значительный интерес к новому астрофизическому явлению породил множество самых разнообразных гипотез о природе Г.-в.

Известно, что источники всплесков очень компактны. Верхний предел на размеры излучающей области определяется расстоянием ок. 3000 км. Тысячи гамма-вспышек нанесены на карту неба; они усеивают её практически однородно, не концентрируясь ни к близким звёздам, ни к плоскости Галактики или её ядру, ни к известным скоплениям далёких галактик. Полное число Г.-в., происходящих в Галактике за год, может достигать порядка 10000.

Изучение мощнейшего всплеска 5 марта 1979 г. и трёх повторных более слабых всплесков в марте-апреле того же года показало, что их общим источником является необычный вспыхивающий рентгеновский пульсар в созвездии Золотой Рыбы. Картина пульсаций при данном всплеске полностью соответствовала предположению о наблюдении излучения из областей магнитных полюсов нейтронной звезды, промодулированного её вращением. В отличие от известных стационарно излучающих рентгеновских пульсаров, вспышка затухла за 5-6 минут. Предполагается, что всплеск 5 марта 1979 г. является наиболее ярким представителем особого класса коротких Г.-в. Источники других коротких всплесков расположены дальше, и связанные с ними всплески наблюдаются только в импульсной начальной фазе.

Получены данные, указывающие на связь с нейтронными звёздами и других, более “обычных” Г.-в. Пока ещё нет общепризнанного объяснения природы скоротечных процессов, разыгрывающихся в источниках Г.-в. Наиболее предпочтительными кажутся предположения о том, что всплески вызываются нестационарной аккрецией на нейтронную звезду в двойной системе или же взрывным термоядерным горением выпавшего вещества. Как возможные причины Г.-в. рассматриваются также: столкновения в двойных системах нейтронных звёзд или чёрных дыр; выбросы вещества из внутренних слоёв нейтронной звезды, сопровождающиеся ядерным распадом; процессы быстрой перестройки магнитного поля (см. Солнечная активность); падение на нейтронную звезду астероидов; освобождение энергии при “звездотрясениях”.

Астрологическая значимость Г.-в. до сих пор не изучена. Во многом это связано с отсутствием точных данных о положении источников Г.-в. Первые отождествления гамма-вспышек с очень слабыми оптическими объектами были получены только в 1997 г. Но многие гамма-источники пока не удалось отождествить ни с какими объектами. Определить точное положение гамма-источника на небе очень трудно. Гамма-телескопы имеют очень низкое угловое разрешение (несколько градусов), и только одновременное наблюдение быстро меняющего свою яркость гамма-источника двумя или несколькими удалёнными друг от друга аппаратами позволяет уточнить его координаты.

Литература:

1. Физика космоса.

2. Астрономия: Энциклопедия для детей./ Гл. ред. М.Аксёнова.