Общие вопросы астрономии > Новости астрономии
Новости от Science@NASA
Артём:
Да, книжка классическая, можно сказать. Пару месяцев назад видел ее в ЦУМе в книжном "в бумаге", но чота стоила она в районе 800 р., ниасилил тогда)
Тим:
--- Цитата: Артём от 20 Октябрь 2008, 10:08:29 --- но чота стоила она в районе 800 р.,
--- Конец цитаты ---
Ого! :o
Артём:
20 октября 2008 г.
Десятилетиями это оставалось непостижимым. На «мирном» ночном небе астрономы ловили в свои телескопы внезапные всполохи высокоэнергетичного света, появляющиеся как фотовспышки с далеких уголков Вселенной.
Эти вспышки оказались невероятно мощными – чтобы выглядеть такими яркими с такого большого расстояния, они должны светить ярче, чем галактики с сотнями миллиардов звезд. Эти вспышки, называемые гамма-всплесками (англ. gamma ray bursts (GRB)), самые яркие и мощные явления после Большого Взрыва в известной нам Вселенной. Ученые терялись в догадках, что же могло служить их причиной.
Астрономы теперь знают, чем являются продолжительные гамма-всплески: это коллапс и взрыв сверхмассивной звезды, в ядре которой рождается черная дыра. Это объяснение впервые было предложено Стэном Вусли из Калифорнийского университета, Сан-Диего. Но чем является вторая категория гамма-всплесков – все еще загадка.
"Короткие всплески очень плохо поняты. Вот где фронт [исследований]", говорит Нейл Герелз, старший исследователь спутника Swift, отслеживающего гамма-всплески.
Герелз и другие исследователи собрались на этой неделе на 6-м Хантсвилльском сипозиуме по гамма-всплескам (Хантсвилль, Алабама), чтобы обсудить успехи в этой области, а также в других загадках, окружающих GRB. Короткие гамма-всплески – горячая тема сегодняшних семинаров.
"С 1990-х годов мы накопили достоверные свидетельства того, что короткие и длинные всплески относятся к разным классам", объясняет Герелз. "Это находится в свойствах их гамма-излучения". Короткие всплески не только длятся менее 2 секунд, но их спектр также имеет особенности. Гамма-лучи от коротких всплесков лежат ближе к высокоэнергетической части спектра, в то время как продолжительные всплески излучают гамма-лучи меньшей энергии.
Отличия были выявлены в 2005 г., когда впервые телескопы поймали послесвечение короткого всплеска. Угасающие остатки не содержали сверхновой, отметая возможность коллапса сверхмассивной звезды. Джордж Рикер из МИТ, старший исследователь проекта НАСА HETE (High Energy and Transient Explorer), назвал короткий всплеск 9 июля 2005 г. "собакой, которая не лает".
По большому счету, причины коротких всплесков неизвестны. Но ученые имеют несколько хороших идей.
Ведущая теория говорит, что эти всплески – крайне жесткие столкновения между парами нейтронных звезд. Эти звезды не газовые разряженные гиганты, как другие звезды, - нейтронные звезды больше похожи на атомное ядро в 12 км диаметром. Поскольку атомы, составляющие обычную "твердую" материю в основном представляют собой пустое место, звезда, сделанная из плотно упакованных нейтронов, будет иметь выдающуюся плотность – наперсток с веществом нейтронной звезды будет иметь массу более триллиона кг. По плотности и силе гравитации нейтронная звезда уступает только черной дыре. "Когда две таких звезды налетают друг на друга, происходит очень быстрый взрыв. Это что вроде крушения".
А как ученые могут узнать, верно ли такое объяснение?
Единственный способ – зафиксировать гравитационные волны. Перед столкновением двух нейтронных звезд, они будут обращаться вокруг друг друга как в двойной системе. Поскольку их гравитационное поле очень мощное, звезды должны посылать волны, колыщащие ткань пространства-времени – гравитационные волны. Так как нейтронные звезды движутся друг к другу по спирали, частота волн будет увеличиваться характерным образом, известным как щебечущий сигнал.
"Ученые пытаются [зафиксировать] сейчас", говорит Герелз. "Это единственный способ проверить эту модель".
Ученые на Хантсвилльском симпозиуме обсуждают прогресс детекторов гравитационных волн, таких как LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory), расположенный в Хэнфорде (Вашингтон) и Ливингстоне (Луизиана). Используя лазеры, точно измеряющие расстояние между парами зеркал в этих обсерваториях, ученые могут наблюдать малые изменения в этих расстояниях, что может происходить, если через Землю будут проходить эти едва уловимые гравитационные волны.
Есть также другое возможное объяснение коротких всплесков, но только конкретные данные экспериментов типа LIGO могут установить истинную природу этих загадочных небесных взрывов.
Полностью с картинками тут - http://science.nasa.gov/headlines/y2008/20oct_briefmystery.htm
Артём:
Симпозиум в Хантсвилле продолжается)
Фактически дан ответ на предположение Леонида о связи отсутствия металлов и наличия гамма-всплесков. Только наоборот ;)
21 октября 2008 г.
Чем глубже мы заглядываем в космос, тем более грозным он предстает.
Когда приходит время, звезды уходят разнообразными способами. Самые массивные звезды уходят под самые громкие фанфары – выбрасывают гамма-всплески (GRB), чудовищные взрывы, потрясающие Вселенную как ничто другое. Эти зрелищные выбросы, уступающие в мощности только Большому Взрыву, происходят когда звезда в 50-100 раз массивнее Солнца исчерпывает свое горючее и схлопывается. Многие астрофизики уверены, что гамма-всплески сопровождают рождение черной дыры.
Все типы галактик (спиральные, эллиптические, карликовые и неправильные) содержат сверхмассивные звезды. Тем не менее, не все типы галактик являются источниками гамма-всплесков. Это одна из загадок, которые обсуждали сегодня на симпозиуме по гамма-всплескам в Хантсвилле, Алабама.
Андрю Фрактер из Института космического телескопа приехал на симпозиум, чтобы поделиться своими данными.
Во-первых, объясняет он, существует два типа гамма-всплесков: длинные, производимые взрывами сверхмассивных звезд, как было сказано выше, и короткие, рождающиеся в непонятных пока процессах. "Короткие GRB не выбирают себе хозяев", говорит Фрактер. "Они наблюдаются во всех типах галактик. А вот хозяйские галактики длинных GRB, как правило, “чудоковатые” небольшие и неправильные галактик, в противоположность “обычным” спиральным галактикам типа нашего Млечного Пути".
Фрактер полагает, что понимает это несоответствие. Крайне мощные взрывы сверхновых, рождающих GRB, требуют звезд огромной массы, а также – низкой металличности. (В астрономии металлами называют все элементы, тяжелее водорода и гелия.) "Большие галактики обычно более богаты металлами, чем маленькие", говорит он. "Потому GRB избегают больших галактик".
Работает это следующим образом:
"Металлы в звезде дают сильные звездные ветры – атомы металлов отражают свет звезды и, работая как солнечный парус, получают дополнительный импульс, который не получают водород и гелий в одиночку", говорит Фрактер. "Такая активность приводит к утеканию в космос некоторой массы звезды".
Таким образом, звезды с высокой металличностью имеют обыкновение терять существенную часть своей массы перед взрывом. "Металлы могут вызвать настолько большие потери массы, что при коллапсе звезда станет не черной дырой, а “всего лишь” нейтронной звездой. А весьма вероятно, что черная дыра необходима для появления гамма-всплеска".
Так что в галактиках, заполненных высоко-металличными звездами, гамма-всплески подавлены. Галактики-чудаки с низкой металличностью дают все лучшие всплески!
Огромная масса. Низкая металличность. "Мы должны также добавить в этот список быстрое вращение", говорит участник симпозиума Чип Миган из Маршалловского центра космических полетов.
Становится ясно, что звезда должна быстро вращаться, чтобы взорваться с гамма-всплеском. "Общепринято, что GRB выбрасывает основную часть своей энергии в джеты. Джеты в астрофизике обычно формируются у вращающихся объектов", говорит Фрактер.
"Если медленно вращающаяся звезда коллапсирует в черную дыру, большая часть энергии просто пропадет в черной дыре", объясняет Миган. Быстровращающиеся звезды знают трюк, позволяющий “убежать” некоторой части энергии. "Центробежная сила при вращении заставляет падающий материал собираться в тор и формирует область пониженной плотности вдоль оси вращения. Этим обеспечивается формирование канала, по которому с полюсов вращения выбрасывается часть материи и излучения, избегая поглощения черной дырой".
Тайна раскрыта? Может быть. Миган полагает, что скоро нас ждут еще большие сюрпризы: "Гамма-всплески поражали нас уже много раз и, я полагаю, их сюрпризы еще не кончились. Непредсказуемость – вот что делает это такой интересной областью знаний ".
Полностью с картинками тут - http://science.nasa.gov/headlines/y2008/21oct_oddballs.htm
Артём:
22 октября 2008 г.
Гамма-всплески – самые ярчайшие и мощнейшие взрывы во Вселенной, уступающие только Большому Взрыву. Так что может вызывать удивление, что целая группа их потеряна.
Один гамма-всплеск (GRB) может легко затмить светом целую галактику, содержащую сотни миллиардов звезд. Мощные телескопы могут видеть их во всех уголках Вселенной [ее наблюдаемой части – прим. перев.] А поскольку, чем глубже вы заглядываете в космос, тем в более далекое прошлое вы смотрите, астрономы должны иметь возможность наблюдать гамма-всплески со времен формирования самых первых звезд после Большого Взрыва.
Но этого не происходит. Гамма-всплески из той ранней эпохи не обнаруживают себя и астрономы гадают, где они могут быть.
"Это один из самых главных вопросов в гамма-всплесковых делах", говорит астрофизик Нейл Герелз из Годдардовского центра космических полетов. "Об этом сегодня будут много говорить на симпозиуме по GRB".
До недавнего времени специалисты были захвачены еще более фундаментальным вопросом о GRB: что они, в конце концов, такое? Астрономы наблюдают эти ошеломляющие взрывы с 1960-х годов, но никто не мог представить себе явления, достаточно мощного, что бы создавать их.
Ответ пришел однажды от Стэна Вусли, астрофизика-теоретика из Калифорнийского университета в Сан-Диего. Он предположил, что молодая сверхмассивная звезда с малым содержанием металлов коллапсирует под собственным весом, образуя черную дыру, а вращение звезды вытягивает энергию взрыва в два стремительных джета, бьющих с полюсов звезды. Мы видим всплеск только если один из этих джетов направлен в сторону Земли. Концентрация энергии в узкий джет объясняет, почему наблюдаемый GRB настолько ярок.
Кстати, "коллапсарная модель" Вусли объясняет длинные гамма-всплески, продолжающиеся от 2 сек и более. Причины возникновения другого класса – коротких GRB – все еще загадка, но это уже другая история.
Первая волна звездообразования после Большого Взрыва должна была произвести большое количество бедных металлами сверхмассивных звезд, готовых к коллапсу. Если так, то должно наблюдаться обилие GRB из той эпохи. Так где же они?
Одна из возможностей – они не терялись.
"Часть проблемы заключена в том, что профили всплесков “размазываются” при расширении Вселенной, так что их сложнее опознать именно как всплески", объясняет астрофизик Линн Комински из Университета Сономы. "Всплески, может быть, происходят, но мы не замечаем их".
Вторая трудность – это послесвечение, угасающие остатки, которые говорят нам очень много о всплеске, включая расстояние до него. "Послесвечения от самых дальних GRB могут обладать слишком большим красным смещением, чтобы наблюдаться современными поколениями телескопов", отмечает она.
"Красное смещение" показывает насколько длина волны света “растягивается” при путешествии через расширяющуюся Вселенную. Чем дальше от нас источник, тем более “растягивается” свет, тем больше красное смещение. До недавних пор, наибольшее красное смещение, измеренное у GRB, было 6,3. Позже, месяц назад, Герелз и его коллеги, используя спутник НАСА Swift, нашли другой, с красным смещением в 6,7, что в 12,8 млрд. световых лет от нас. Очень далеко, это рекорд.
"Гамма-всплески предсказываются в диапазоне красных смещений от 10 до 20, но пока не было ни одного случая далее 6,7", говорит Комински.
Свет послесвечений от таких далеких всплесков должен быть смещен в инфракрасную область. "Существуют пока большие трудности с такими инфракрасными наблюдениями", говорит Герелз, но иначе тяжело проверить, действительно ли кандидаты с красными смещениями более 7 расположены так далеко.
С усовершенствованием инфракрасных телескопов ученые смогут измерять расстояния до GRB с красными смещениями более 7, если таковые существуют. И есть еще одно большое “если”. Что если потерянные GRB действительно отсутствуют?
"Это позволит нам узнать что-то очень интересное о Вселенной", говорит Герелз.
Полностью с картинками тут - http://science.nasa.gov/headlines/y2008/22oct_missinggrbs.htm