поиск по 1196981 познавательным статьям и фото

Источниками части гамма-всплесков могут быть сверхпроводящие космические струны

Физики из Университета Гонконга разработали теоретическую модель, которая связывает появление гамма-всплесков определённого типа с присутствием космических струн. Гамма-всплеск GRB 080913 (иллюстрация НАСА / Swift / Stefan Immler).

Специалисты классифицируют гамма-всплески по длительности, выделяя короткие (менее двух секунд) и длинные события. Длинные, демонстрирующие более мягкий спектр, обычно обнаруживаются в галактиках с интенсивным звёздообразованием. Наблюдения выявили связь вспышек сверхновых типов Ib/c с гамма-всплесками этого класса, и в настоящее время их источником считается процесс гравитационного коллапса массивных звёзд. Короткие всплески, напротив, регистрируются в галактиках с незначительным звёздообразованием, а поиски соответствующих сверхновых не дали результатов. Эти факты свидетельствуют в пользу того, что причиной появления коротких гамма-всплесков являются слияния компаньонов в тесных двойных системах.

В 2008 и 2009 годах учёным удалось зарегистрировать два удалённых гамма-всплеска — GRB 080913 и GRB 090423 — на красном смещении z = 6,7 и 8,2. Длительность событий, имевших жёсткий спектр, не превышала двух секунд, однако измеренная величина энерговыделения оказалась неожиданно большой для коротких всплесков. Кроме того, их параметры удовлетворяют соотношению Амати, которое устанавливает связь между пиковой энергией в спектре и полным энерговыделением и выполняется, как показывают наблюдения, только в случае длинных всплесков.

По мнению авторов, упомянутые несоответствия достаточно серьёзны, а GRB 080913 и GRB 090423 принадлежат к новому классу гамма-всплесков, порождаемых космическими струнами — линейными топологическими дефектами, которые могли сформироваться при фазовом переходе в молодой Вселенной.

Предположения о возможной связи гамма-всплесков с космическими струнами высказывались ещё в 1987 году, а косвенным свидетельством существования последних считается недавно зарегистрированная миллисекундная вспышка радиоизлучения. Ранее было показано, что во внешних электромагнитных полях такие струны должны вести себя как сверхпроводящие проволоки, вследствие чего в них могут развиваться гигантские токи. Взяв эту модель за основу, авторы рассчитали примерные параметры и частоту возникновения гамма-всплесков, источниками которых служит электромагнитное излучение струн. Полученные значения соответствуют наблюдаемым характеристикам GRB 080913 и GRB 090423.

Эта гипотеза также разрешает проблему интенсивности звёздообразования в молодой Вселенной, оценки которой по данным наблюдений галактик и удалённых гамма-всплесков (на z > 6) не соответствовали друг другу. Если предположить, что некоторый процент событий с большим красным смещением относится к новому классу, всё встаёт на свои места.

Ниал Танвир (Nial Tanvir) из Лестерского университета (Великобритания), руководивший группой астрономов, которая зарегистрировала GRB 090423, считает идею своих гонконгских коллег чрезвычайно интересной, но более реалистичным ему кажется другое объяснение. По мнению г-на Танвира, GRB 090423 выглядит «странно» просто потому, что свойства звёзд в молодой Вселенной изучены плохо.

Интенсивность звёздообразования, рассчитанная по данным наблюдений галактик (красная пунктирная линия), не соответствует той интенсивности, которую дают наблюдения гамма-всплесков (обозначены красными ромбами). Синим показаны результаты рассмотрения «струнных» гамма-всплесков с разными наборами параметров. При учёте таких гамма-всплесков можно получить необходимый (зелёная линия) результат. (Иллюстрация из журнала Physical Review Letters.)

Полная версия отчёта будет опубликована в журнале Physical Review Letters; препринт статьи можно скачать с сайта arXiv.


Источник: Compulenta @14.06.2010

Оцените статью:

Теги


Используй свой мобильный - сохрани эту страницe и расскажи о ней друзьям!