Гигантские всплески от космических объектов: от гамма-диапазона до радио

До сих пор природа космических гамма-всплесков является одной из самых жгучих загадок в астрофизике. Для исследования этих объектов в космосе постоянно находится несколько аппаратов. Вместе они образуют т.н. межпланетную сеть (interplanetary network), т.к. для определения точного положения источника на небесной сфере нужны показания нескольких аппаратов, разнесенных на возможно большее расстояние. Однако, кроме данных о самим гамма-всплесках аппараты дают возможность изучать и другие объекты, попадающие в их поле зрения.

С.В. Голенецкий и его соавторы из института им. Иоффе в Петербурге, а также из университета Калифорнии (Беркли), Годдардовского центра космических полетов (Гринбелт) и из ИЯИ (институт ядерных исследований, Москва) сообщают об открытии гигантских всплесков от кандидата в черные дыры источника Лебедь Х-1 по результатам обработки данных межпланетной сети.

Лебедь Х-1 – это тесная двойная система, состоящая из массивной звезды и компактного объекта, который является одним из лучших кандидатов в черные дыры. Расстояние до этой системы около 6500 световых лет. Вещество перетекает с массивной звезды на черную дыру, образуя т.н. аккреционный диск. Поэтому система является известным источником рентгеновских лучей (обозначение Х-1 как раз указывает, что это первый рентгеновский источник, открытый в данном созвездии, в нашем случае – в созвездии Лебедя). До этого времени были известны небольшие вспышки от системы Лебедь Х-1. И вот по данным спутников Wind (российский эксперимент “Конус"), Ulysses (на рис.) и CGRO (Комптоновская гамма обсерватория, эксперимент BATSE) обнаружено шесть эпизодов очень бурной вспышечной активности за 7 лет наблюдений: с 1995 по 2002 гг (электронный препринт astro-ph/0212507).

Данный результат представляет особый интерес, т.к. обнаруженные всплески очень похожи на обычные (если этот термин применим в данном случае) гамма-всплески. Механизм всплеска остается неизвестным, но на сегодняшний день наиболее популярные сценарии так или иначе используют аккрецию (т.е. выпадение) вещества на черную дыру в качестве источника энергии колоссального взрыва, порождающего всплеск жесткого излучения. Регистрация похожей (хотя и в меньшем масштабе) активности у близкого кандидата в черные дыры может пролить новый свет на “устройство центральной машины” гамма-всплеска.

Вспышечную активность проявляют не только тесные двойные системы с компактными объектами, и не только у них наблюдается неожиданное возрастание энергии вспышек.

Радиопульсары – вращающиеся нейтронные звезды с сильным магнитным полем. Источники получили свое имя благодаря периодическим импульсам радиоизлучения. Однако, иногда наблюдаются т.н. гигантские импульсы. Эти редкие события до настоящего времени наблюдались всего у трех источников (включая знаменитый пульсар в Крабовидной туманности). И вот уникальная аппаратура Пущинского радиотелескопа БСА (см. фото) позволила открыть гигантские импульсы от радиопульсара PSR B1112+50 (А.А. Ершов, А.Д. Кузьмин Письма в Астрономический журнал 2003 номер 2, электронный препринт astro-ph/0212529).

Гигантские импульсы этой нейтронной звезды примерно в 80 раз превосходят обычные и происходят чрезвычайно редко: один гигантский на 150 обычных пульсов.

Детали механизма излучения радиопульсаров несмотря на обилие экспериментальных и теоретических исследований остаются неясными. Поэтому открытие редкого явления от еще одного объекта представляет большой интерес.

(Часть текста написана для проекта “Информнаука”.)