Небесный дракон извергает гамма-лучи

28 марта 2011 года американской космической обсерваторией "Свифт" был зарегистрирован источник рентгеновского излучения в созвездии Дракона. Ученых удивила необычно длинная продолжительность гамма-всплеска, а также его яркость и изменчивость. Возможно, отношение к этому имеет расположенная поблизости черная дыра, поглотившая одну из звезд…

Фото: Фото: AP

Гамма-всплеск получил каталожный номер GRB 110328A. От других подобных рентгеновских вспышек он отличается сразу по нескольким параметрам. Во-первых, как правило, протяженность гамма-вспышек колеблется от нескольких десятков секунд до нескольких часов. А эта держится уже больше недели и не торопится угасать. Более того — астрофизики считают, что ее излучение достигло Земли за двое суток до того, как было замечено наблюдательной аппаратурой. Правда, как показали наблюдения, максимальная энергия фотонов GRB 110328A на третьи сутки наблюдений заметно снизилась, однако на седьмые-восьмые сутки вновь несколько возросла.

Читайте также: Черная дыра плюется гамма-лучами

Во-вторых, излучение обладает очень большой яркостью и крайней нестабильностью: как показали графики, за сутки его интенсивность по нескольку раз то резко падает, то подскакивает. До сих пор подобных прецедентов в истории астрономических наблюдений не было.

Однозначного объяснения природы странных гамма-всплесков у астрономов пока тоже нет. Наиболее популярна версия, что такие вспышки связаны со столкновением между собой намагниченных нейтронных звезд, вращающихся вокруг общего центра инерции и постепенно сближающихся друг с другом из-за потери кинетической энергии, которую уносят гравитационные волны. Как показало компьютерное моделирование, в результате этого процесса возникает быстро вращающаяся черная дыра, окруженная сверхгорячей плазмой (ее температура составляет примерно 10 миллиардов градусов).

Двигаясь вокруг нее с околосветовой скоростью, плазменные частицы генерируют сверхмощные магнитные поля, ориентированные вдоль оси вращения черной дыры и создающие в пространстве около нее расширяющиеся горловины, через которые вырываются мощные потоки заряженных частиц, порождая короткие всплески гамма-излучения.

Длинные же гамма-всплески принято объяснять генерацией высокоэнергетичных квантов внутри так называемых релятивистских джетов. Речь идет о струях плазмы, вырывающихся из центров активных галактик, квазаров и радиогалактик. Обычно наблюдаются две струи, направленные в противоположные стороны от объекта.

Фото: AP

На сегодняшний день механизмы формирования релятивистских джетов еще недостаточно изучены. Одной из возможных причин их возникновения считают взаимодействие магнитных полей с аккреционным диском, существующим вокруг черной дыры или нейтронной звезды. Кроме того, хотя при наблюдении с Земли возникает иллюзия, что релятивистские струи движутся со сверхсветовой скоростью, ученые ставят этот факт под большое сомнение.

С точки зрения большинства исследователей, релятивистские джеты возникают на последней стадии существования сверхмассивных звезд, полностью выработавших свое термоядерное топливо и впавших в состояние гравитационного коллапса. Однако к GRB 110328A данную теорию применить сложно.

И все же ученые нашли, как им кажется, разгадку необычного космического феномена. 4 апреля телескопу "Хаббл" удалось сделать снимки небольшой галактики, расположенной в 3,8 миллиардах световых лет от Солнца. Позднее это подтвердили и данные, полученные обсерваторией "Чандра". Оказалось, что загадочная вспышка наблюдается в самом центре галактики. Это и позволило исследователям выдвинуть гипотезу, поясняющую странное явление.

Они предположили, что в центре мини-галактики находится вращающаяся черная дыра. Одна из звезд галактики приблизилась к этой дыре настолько, что была разорвана гравитацией на отдельные сгустки плазмы. В свою очередь, образовавшиеся плазменные потоки тоже оказались захвачены гравитационным притяжением дыры, образовав вокруг нее вращающийся диск, "выстреливающий" рентгеновским излучением. Квантовые импульсы, направленные в сторону Солнечной системы, оказались такими мощными, что породили устойчивый световой эффект.

По словам астронома Эндрю Фрачтера, подобные вспышки наблюдаются время от времени и в пределах нашей Галактики, однако, они "в тысячи, а то и в миллионы раз слабее, чем эта".

Читайте также: Умирающая звезда плюется ядом

Впрочем, окончательные выводы делать пока рано: не исключено, что GRB 110328A еще преподнесет ученым сюрпризы.

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"