Гамма-всплески

Источник статьи: Большая российская энциклопедия

ГА́ММА-ВСПЛЕ́СКИ – короткие (от долей секунды до сотен секунд) вспышки гамма-излучения, превосходящие по мощности другие известные источники электромагнитного излучения. Гамма-всплески были открыты во 2-й половине 1960-х гг. с борта американских военных спутников.

Временной профиль гамма-всплеска GRB 940206, зарегистрированный орбитальной космической гамма-обсерваторией имени А. Комптона. В течение долей секунды или нескольких секунд «из пустоты» появляется поток гамма-квантов, обладающий сложной изрезанной временно́й структурой.

Карта 1000 гамма-всплесков, обнаруженныхв 1991–94 с борта орбитальной космической гамма-обсерватории имени А. Комптона.

Интенсивность излучения гамма-всплесков существенно превосходит уровень диффузного гамма-излучения неба и на несколько порядков превышает интенсивность известных точечных гамма-источников (см. Гамма-астрономия). Временнáя структура гамма-всплесков сложна и разнообразна.

Гамма-всплески возникают почти каждый день. Это впервые было установлено в советском эксперименте «Конус», осуществлённом в 1970-х гг. под руководством Е. П. Мазеца на космических аппаратах «Венера-11», «Венера-12» и «Прогноз». Эксперимент, поставленный в 1990-х гг. на американской орбитальной космической гамма-обсерватории им. А. Комптона (Compton Gamma Ray Observatory, CGRO), позволил обнаружить более 2000 новых гамма-всплесков, причём оказалось, что источники распределены по небу изотропно. Поскольку в нашей Вселенной есть только один изотропный объект – это сама Вселенная, очевидно, что гамма-всплески приходят с космологических расстояний. Следовательно, гамма-всплески – самые мощные объекты Вселенной, их светимость достигает 10⁴³–10⁴⁵ Дж/c. В 1997 итальянский спутник BeppoSAX спустя 8 ч после мощного гамма-всплеска зарегистрировал в этом направлении яркий источник рентгеновского излучения, а ещё через несколько часов наземный оптический телескоп обнаружил оптическое послесвечение. Расстояние, определённое по линиям его спектра, оказалось сравнимым с радиусом видимой части Вселенной.

Важным шагом в изучении гамма-всплесков стало обнаружение синхронного оптического излучения, сопровождающего гамма-всплески, группой американских астрофизиков под рук. К. Акерлофа на миниатюрном телескопе. 23.1.1999 через 22 с после начала гамма-всплеска был обнаружен объект 12-й звёздной величины (в максимуме он был ярче 9-й звёздной величины). С этого момента в развитых странах для наблюдения синхронного оптического излучения, сопровождающего гамма-всплески, и оптического послесвечения стали создаваться небольшие, полностью автоматизированные наземные оптические телескопы-роботы. Первая система такого типа ROTSE III была создана в США и установлена на четырёх континентах. Система МАСТЕР (Мобильная астрономическая система телескопов-роботов), созданная учёными МГУ и Московским объединением «Оптика», является первой и к началу 21 в. единственной в России установкой такого типа. 29.03.2003 МАСТЕР первым в Европе зарегистрировал оптическое послесвечение самого яркого гамма-всплеска, а 24.08.2005 получил первое в мире изображение оптического послесвечения гамма-всплеска GRB 050824.

К началу 21 века установлено, что гамма-всплески не составляют однородной группы. Длинные гамма-всплесков продолжительностью более 4 с скорее всего связаны со взрывом «гиперновой» звезды (коллапс быстровращающегося ядра массивной звезды), короткие гамма-всплески – возможно, со столкновением нейтронных звёзд и чёрных дыр.

Литература статьи Большой российской энциклопедии

• Лучков Б. И., Митрофанов И. Г., Розенталь И. Л. О природе космических гамма-всплесков // Успехи физических наук. 1996. Т. 166. № 7.
• Гнедин Ю. Н. Небо в рентгеновских и гамма-лучах // Соросовский образовательный журнал. 1997. № 5.
• Липунов В. М. Военная тайна астрофизики // Там же. 1998. № 5.
• Постнов К. А. Гиперновые и гамма-всплески // Там же. 2004. № 2.