Астронет | Картинка дня | Обзоры astro-ph | Новости | Статьи | Книги | Карта неба | Созвездия | Переменные Звезды | Глоссарий

Физика космоса | Биографии | Словарь | Ключевые слова | Астрономия в России | Форумы | Семинары | Сверхновые

Гамма-всплески и сверхновые

---

<< 3. Асимметрия взрыва | Оглавление | 5. Обсуждение >>

4. Исследование распределения GRB

Исследования пространственного распределения сверхновых (SN) в родительских галактиках дали важную информацию о возможной природе объектов, эволюция которых приводит к вспышкам SN различных типов (см., Бартунов и Цветков, 1997). Например, SN II тяготеют к областям активного звездообразования, a SN Ia могут взрываться и в старых галактиках, т.е. могут порождаться и звездами небольших масс. Имеющиеся в настоящее время наблюдательные данные о гамма-всплесках (GRB) достаточно похожи на данные для SN. Конечно, следует помнить, что ошибки локализации GRB в родительских галактиках больше, чем для сверхновых, да и статистика локализованных GRB гораздо беднее. Тем не менее методику работ, которая дала важные результаты для SN, когда их статистика была тоже не богата, можно применить для исследования распределения GRB. Распределение GRB по родительским галактикам очень важно для понимания их природы. Модели, в которых гамма-всплеск рождается при коллапсе массивных звезд, должны приводить к корреляции GRB с областями звездообразования. В модели сливающихся двойных релятивистских звезд гамма-вспышка может произойти далеко от областей образования массивных звезд. И наконец, предложены их модели из экзотических вариантов темной материи [8]. Установление корреляции распределения GRB с какими-то типами звездного населения или с темной материей позволит пролить свет на их происхождение. Последние наблюдательные данные о расположении GRB в родительских галактиках собраны в работе [16]. Для 20 GRB определены угловые расстояния от центров галактик, из них для 15 GRB известно красное смещение и расстояния определены также в линейных величинах. Для нормировки расстояний использовался эффективный радиус галактики  - радиус, внутри которого излучается половина светимости. Построены распределения для относительных и абсолютных расстояний GRB от центров родительских галактик. Сделан вывод, что наблюдаемые распределения хорошо согласуются с распределением населений, принадлежащих экспоненциальному диску галактик, и не согласуются с распределением "delayed merging remnant progenitors", т.е. двойных нейтронных звезд и пар нейтронных звезд с черными дырами, которые могут значительно удаляться от областей образования массивных звезд. По нашему мнению, представление радиального распределения объектов в виде зависимости поверхностной плотности от расстояния до центра является предпочтительным для сравнения распределений различных населений галактик. Как и в [14,15], в нашей работе [17] были определены сглаженные поверхностные плотности GRB , где  - радиус -го интервала разбиения, выраженный в единицах эффективного радиуса галактики ( ) или в килопарсеках;  - сглаженное число объектов в -м интервале, вычисляемое из истинных чисел как . На рис. 2 показана зависимость логарифма поверхностной плотности GRB от относительного расстояния до центра (в единицах эффективного радиуса). Использованы данные для 18 GRB; исключены два GRB c относительными расстояниями 9.7 и 11.0, для которых, согласно [16], родительские галактики не обнаружены, а указанные значения относятся к ближайшим галактикам поля. Интервал разбиения принят равным 0.4; показаны только статистические ошибки, пропорциональные .

Видно, что градиент поверхностной плотности GRB резко изменяется при  - крутое падение плотности сменяется более плавным. Зависимость от может быть аппроксимирована двумя прямыми с градиентами соответственно и . В работах [14,15] были определены градиенты логарифмов поверхностных плотностей для сверхновых различных типов и, для сравнения, для различных типов населения галактик. Градиент плотности GRB в центральных областях галактик существенно больше, чем для исследованных выборок сверхновых, и хорошо согласуется с градиентом поверхностной яркости эллиптических галактик. Однако во внешних областях галактик градиент поверхностной плотности GRB меньше, чем для сверхновых и для поверхностной яркости галактик всех типов, хотя число GRB в этой области мало для достаточно уверенных выводов. Распределение областей звездообразования в спиральных галактиках сильно отличается от распределения GRB как в центральных, так и в периферийных областях галактик. На рис. 2 показаны для сравнения распределения поверхностной яркости в эллиптических и спиральных галактиках, а также распределение OB-ассоциаций в M33 и H II областей в NGC 3184. Эти распределения сдвигались вдоль оси ординат до наилучшего совмещения с данными для GRB. Видно, что распределение GRB в центральных областях галактик хорошо согласуется с распределением светимости как в эллиптических, так и в спиральных галактиках. Распределение областей звездообразования резко отличается от распределения GRB. Рассмотренные распределения GRB отличаются от радиальных распределений сверхновых всех типов. Распределения сверхновых практически во всем диске галактик достаточно хорошо представляется экспоненциальным падением плотности с постоянным коэффициентом, хорошо согласующимся с характером распределения светимости в диске спиральных галактик. Особый интерес представляет исследование распределения сверхновых типа Ib/c: во-первых, для них ранее была обнаружена неожиданно сильная концентрация к центрам галактик; во-вторых, возможно, что некоторые GRB могут быть связаны с вспышками SN Ib/c. Для исследования использовались данные о 50 SN Ib/c из Каталога сверхновых ГАИШ [23]. Полученные радиальные распределения тоже показаны на рис. 2. Видно, что зависимости логарифма поверхностной плотности SN Ib/c от относительного радиуса достаточно хорошо представляются прямыми линиями. Распределения SN Ib/c достаточно хорошо согласуются с распределениями OB-ассоциаций и областей H II и заметно отличаются от распределений GRB. Градиент плотности SN Ib/c практически совпадает с градиентом поверхностной яркости спиральных галактик в их внешних частях и достаточно близок к соответствующим данным для других типов сверхновых. Для GRB мы наблюдаем резкое изменение характера падения плотности около ; GRB во внутренних частях галактик по радиальному распределению сходны с населением сферической составляющей галактик, а во внешних частях их плотность падает медленнее, чем у дисков спиральных галактик. Сделанные выше качественные выводы подтверждаются результатами сравнения исследуемых выборок с помощью теста Колмогорова-Смирнова. Распределение GRB по относительному расстоянию сравнивалось с распределениями, показанными на рис. 2. Получены следующие значения вероятности того, что данная пара распределений принадлежит одной выборке: для пары GRB - светимость спиральных галактик 68%; GRB - светимость эллиптических галактик 40%; GRB - OB-ассоциации и H II области 4%.

---

<< 3. Асимметрия взрыва | Оглавление | 5. Обсуждение >>

Публикации с ключевыми словами: гамма-всплески - Сверхновые Публикации со словами: гамма-всплески - Сверхновые
См. также: SN 2005ap: сверхновая с самой большой светимостью Кто это там так бумкнул? Коллоквиум "Гамма-всплески и магнитары - 2007" SN 2006gy: самая яркая сверхновая Тайна колец сверхновой Симпозиум "20 лет Сверхновой SN 1987A" 220 зеркал Центрального приемника Все публикации на ту же тему >>