GRB 970228

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
GRB 970228
GRB 970228 (телескоп Хаббл)
GRB 970228 (телескоп Хаббл)
Наблюдательные данные
(Эпоха J2000,0)
Созвездие Орион
Прямое восхождение 05ч 01м 46.7с
Склонение +11° 46′ 53.0″
Дата открытия 28 февраля 1997 года
02:58 UTC
Расстояние 8,1×109 св. лет[1]
2,5 Гпк
z = 0,695[2]
Физические характеристики
Свойства T = 80 с
E = 5,2⋅1044 Дж
GRB 970228
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе
Логотип Викиданных Информация в Викиданных ?

GRB 970228[3] — гамма-всплеск, обнаруженный орбитальной обсерваторией BeppoSAX 28 февраля 1997 года в 02:58 UTC. Это был первый гамма-всплеск, после которого наблюдалось рентгеновское и оптическое послесвечение[4]. Ещё в 1993 году было предсказано, что гамма-всплески могут сопровождаться послесвечением в различных диапазонах волн (радиоволны, рентгеновские лучи, видимый свет), при наблюдении GRB 970228 это предположение было впервые подтверждено.

Всплеск имел несколько пиков на кривой яркости и длился около 80 секунд. Особенности кривой яркости позволяют предположить, что всплеску предшествовал взрыв сверхновой. Красное смещение источника (z = 0,695)[1] указывает на его внегалактическое происхождение.

Наблюдение[править | править код]

GRB 970228[3] был обнаружен 28 февраля 1997 года в 02:58 UTC монитором гамма-всплесков (Gamma-Ray Burst Monitor, GRBM) и одной из широкоугольных камер (Wide Field Camera, WFC) на борту BeppoSAX[5][6], итальянско-голландского спутника, предназначенного для изучения рентгеновского излучения[7] В течение нескольких часов группа аналитиков проекта BeppoSAX определила координаты всплеска с точностью до 3 угловых минут[6]. Всплеск был также обнаружен космическим аппаратом Улисс[8].

Всплеск произошёл в точке с координатами 05ч 01м 46.7с, +11° 46′ 53.0″[9] и длился около 80 секунд с несколькими максимумами на кривой яркости[10], которые, возможно, объясняются прецессией источника[11].

Послесвечение[править | править код]

В 1993 году, Богдан Пачиньский[англ.]и Джеймс Роадс[англ.] опубликовали статью, в которой высказали предположение, что вещество источника, выброшенное с околосветовыми скоростями, формирует ударную волну, которая взаимодействует с магнитными полями, вызывая длительное синхротронное излучение в диапазоне радиочастот[12]. Позднее Джонатан Катц пришёл к выводу, что диапазон излучения не ограничивается радиоволнами и простирается в область рентгеновских лучей, включая видимый свет[13].

Узкоугольные детекторы BeppoSAX начали исследовать область возникновения GRB 970228 через 8 часов после его обнаружения[10]. В течение нескольких дней было обнаружено кратковременное рентгеновское излучение, спадавшее по степенному закону. Это было первое наблюдение эффекта послесвечения в истории исследования гамма-всплесков[6]. Степенной закон падения интенсивности излучения в настоящее время считается характерным признаком послесвечения гамма-всплесков, хотя показатель степени отличается для различных всплесков и различных стадий процесса[14].

Оптические снимки в точке GRB 970228 сделаны 1 и 8 марта телескопами Уильям Гершель[англ.] и Исаак Ньютон[англ.]. При сравнении снимков обнаружился объект, яркость которого уменьшилась и в видимом, и в инфракрасном диапазонах[9]. Это явление было интерпретировано как оптическое послесвечение гамма-всплеска[2]. Во время открытия гамма-всплесков считалось, что их излучение изотропно. Послесвечение всплеска GRB 970228, а также всплесков GRB 970508 и GRB 971214[англ.] показали, что излучение гамма-всплеска представляет собой узкий коллимированный луч. Это открытие заставило снизить оценку полной энергии всплеска на несколько порядков[15].

Связь со сверхновой[править | править код]

From top left to right, a blue sphere grows larger and gains more layers. At far right, the sphere explodes. From bottom right to left, the exploded sphere flattens out to a swirling disk with two bright beams of light coming out of the axis of rotation.
Эволюция массивной звезды: сверхновая, превращение в чёрную дыру, гамма-всплеск

Дэниэл Рейхарт[англ.] из Чикагского университета и Титус Галама[англ.] из Амстердамского университета независимо проанализировали оптическую кривую GRB 970228 и пришли к выводу, что гамма-всплеску в течение нескольких недель предшествовал взрыв сверхновой[16][17].

Галама обнаружил, что скорость падения светимости изменялась со временем. Наиболее медленно она падала 6—7 марта. Он пришёл к выводу, что на ранних стадиях светимость объекта определялась собственно всплеском, а в дальнейшем — находящейся в той же точке сверхновой типа Ic[18]. Рейхарт отметил, что на поздних стадиях спектр послесвечения сместился в красную область, что противоречило принятой в то время модели механизма излучения гамма-всплеска. Он также обнаружил, что сходное изменение спектра наблюдалось у GRB 980326[англ.][17], которая согласно предположению Джошуа Блума[19] тоже была связана со сверхновой.

Альтернативное объяснение особенностей яркостных кривых GRB 970228 и GRB 980326 состоит в отражении света от космической пыли. Хотя для GRB 980236 не хватало данных, чтобы проверить эту гипотезу, Рейхарт показал, что особенности яркостной кривой GRB 970228 могли быть вызваны только сверхновой[20]. Решающий аргумент в пользу связи гамма-всплесков со сверхновыми был найден в спектре GRB 020813[англ.][21] и послесвечении GRB 030329[22]. Однако наличие сверхновой становится очевидной только через несколько недель после гамма-всплеска, оставляя вероятность того, что особенности яркостной кривой вызваны отражением от пыли[23].

Домашняя галактика[править | править код]

В ночь с 12 на 13 марта 1997 года Йорг Мельник[англ.] исследовал область GRB 970228 с помощью телескопа Нью Технолоджи[англ.] и обнаружил в этом месте слабую туманность, по всей видимости, удалённую галактику. Хотя существовала вероятность, что гамма-всплеск не был связан с этой галактикой, точное совпадение координат галактики и гамма-всплеска, свидетельствовал о том, что источник гамма-всплеска находился за пределами Млечного пути[24]. В дальнейшем локализация за пределами нашей галактики была доказана для GRB 970508, когда впервые было измерено красное смещение для гамма-всплеска[25].

Послесвечение располагалось на небольшом расстоянии от центра галактики, что свидетельствовало о том, что всплеск произошёл в активном ядре. В дальнейшем было измерено красное смещение галактики, которое оказалось равным z = 0.695[2], что соответствовало расстоянию 8,1⋅109 св. лет[1]. Полная энергия всплеска, исходя из предположения об изотропности излучения, составляет 5,2⋅1044 Дж[26].

Примечания[править | править код]

  1. ↑ 1 2 3 Преобразование красного смещения в расстояние осуществлено с помощью онлайн инструмента
    Wright, Edward L. Ned Wright's Javascript Cosmology Calculator. UCLA Division of Astronomy & Astrophysics (9 мая 2008). Дата обращения: 11 июня 2010. Архивировано 11 сентября 2012 года.
  2. ↑ 1 2 3 Bloom 2001
  3. ↑ 1 2 «GRB» означает гамма-всплеск (англ. gamma-ray burst), число представляет собой дату обнаружения в формате ГГММДД.
  4. ↑ Schilling 2002, p. 101
  5. ↑ Varendoff 2001, p. 381
  6. ↑ 1 2 3 Costa 1997b
  7. ↑ Schilling 2002, pp. 58-60
  8. ↑ Hurley 1997
  9. ↑ 1 2 Groot 1997
  10. ↑ 1 2 Costa 1997a
  11. ↑ Zwart 2001
  12. ↑ Paczyński 1993
  13. ↑ Katz 1994
  14. ↑ Panaitescu 2007, § 2
  15. ↑ Huang 2002
  16. ↑ Schilling 2002, p. 173
  17. ↑ 1 2 Reichart 1999
  18. ↑ Galama 2000
  19. ↑ Bloom 1999
  20. ↑ Reichart 2001
  21. ↑ Butler 2003
  22. ↑ Stanek 2003
  23. ↑ Moran 2005
  24. ↑ Schilling 2002, p. 102
  25. ↑ Reichart 1998
  26. ↑ Djorgovski 1999

Литература[править | править код]

Ссылки[править | править код]

Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=GRB_970228&oldid=137613195