Военная тайна астрофизики

       Наиболее  привлекательной кажется модель сливающихся двойных релятивистских звезд. Нейтронные звезды и черные дыры – самые плотные образования  во Вселенной, они практически забыли всю информацию о своем химическом прошлом, они уже состоят не из атомов и даже не из элементарных частиц, они сами своеобразные элементарные частицы Вселенной. Слияние таких звезд – это своего рода ядерная реакция взаимодействия: 

       NS + NS   =  GWB + vB + GRB, 

       NS + BH  =  GWB  + vB + GRB. 

       Слияние неизбежно сопровождается излучением мощного гравитационного волнового всплеска (vB) и, возможно, образованием электронно-позитронного огненного шара и как следствие – гамма – всплесков(GRB). Связь с гамма – всплеском несомненна, но удивительна.

Практически никто не ожидал, что короткое длящееся секунды явление в гамма- диапазоне может сопровождаться оптическим послесвечением, продолжающимся до сих пор! Что это за свечение? Туманное пятнышко оказалось слабым, определить по спектру галактика это или нет, не удалось. И вот в мае 1997 года ученые все- таки ближе подошли к разгадке бывшей военной тайны. Этот гамма- всплеск сопровождался рентгеновским, радио - и оптическим послесвечением; в спектре последнего были найдены линии, смещенные в красную сторону (из - за эффекта Доплера), так что расстояние, на котором находился источник гамма - всплесков, оказалось сравнимым с радиусом видимой части Вселенной. Гамма - всплески расположены на космологических расстояниях и являются самыми мощными явлениями в нашей Вселенной. Главная проблема состоит в том,  как перевести огромную гравитационную энергию в электромагнитное излучение. Но есть одно омрачающее обстоятельство. Расчеты показывают, что темп слияния звезд на одну галактику примерно равен одному разу в 10000 лет. Всего во Вселенной десять миллиардов галактик и поэтому во всей нашей Вселенной примерно каждую минуту сливается одна пара нейтронных звезд. Аппараты регистрируют всплески один раз в сутки. Разница – три порядка. Один порядок объясняется тем, что при современной чувствительности мы не видим самые далекие и, следовательно, самые слабые всплески. Но что делать с остальными двумя? Нейтронные звезды сливаются во Вселенной в сто раз чаще, чем это нужно! Можно говорить об узконаправленной  гамма - вспышке с диаграммой в несколько градусов, можно говорить, что не любые нейтронные звезды дают всплеск и т.д. Но как же все – таки быть с гамма - всплесками, с этой бывшей «военной», а теперь уже научной тайной? Не являются ли они такими финальными импульсами, вызванными гравитационно-волновым излучением? В принципе, такое может быть, но чтобы обеспечить требуемую светимость, нужны поля в 10¹⁴ – 10¹⁵ Гс. Как исключение, почему бы и нет? Тем более количество слияний во Вселенной слишком велико. Но все–таки подождем новых экспериментов. 

       Заключение 

       Как же решить проблему природы гамма  – всплесков? Кажется, что эксперименты себя исчерпали. Дальнейшее накопление подобного материала вряд ли принесут успех? Сегодня необходимо потратить усилия экспериментаторов на определения хотя бы самых ярких всплесков с точностью 1-10 угловых секунд. Другое направление поиска – определение  расстояния до источников всплесков путем измерения поглощения мягкого рентгеновского излучения в диапазоне

0,1–2  кэВ на нейтральном газе в Галактике, распределение которого хорошо изучено по радиоастрономическим наблюдениям в линии атомного водорода с длиной волны 21см.  Третий, ключевой эксперимент – длительный мониторинг с высокой чувствительностью области туманности Андромеды с целью обнаружения слабых всплесков, возникающих в этой Галактике, очень похожей на нашу. Это даст возможность принять или отбросить галактическую гипотезу происхождения всплесков. Вряд ли астрономическое сообщество будет долго терпеть столь смелый вызов природы! Решение проблемы космических гамма – всплесков должно быть найдено. 
 

       Литература 

1. Бакулин П.И.; Мороз В.И. Курс общей астрономии. М.: Наука, 1966.

2. Брейтон Джим. 101 ключевая идея: Астрономия. М.: Гранд, 2002.

3. Гурштейн  А.А. Извечные тайны неба. М.: Просвещение, 2001.

4. Липунов В.М. Астрофизика нейтронных звезд. М.: Наука, 1997.

5. Курт В.Г. Экспериментальные методы изучения космических гамма – всплесков. // Соросовский Образовательный Журнал. 1998. №6.

6. Курт В.Г.  Гамма – всплески. // Земля и  Вселенная. 1993. №2.