Пресса об РФФИ
Учёные создали модель для объяснения гамма-всплесков
Газета «Поиск» (г. Москва), 27.03.2020
Дата публикации: 18.06.2020
Теоретические ядерные модели активно используются для объяснения различных космических явлений. В этой области астрофизики НИЦ «Курчатовский институт» предложили ряд подходов, получивших высокую оценку в мире. Так, разработанная учёными модель «обдирания», открыла новые возможности для изучения гамма-всплесков, происходящих в удалённых областях нашей Вселенной.
СТОЛКНОВЕНИЯ ЗВЁЗД
Космические гамма-всплески – это вспышки излучения длительностью от долей секунды до минут или даже часов. Энергия таких вспышек может достигать нескольких МэВ. Короткие гамма-всплески, длящиеся не более секунды, образуются при слиянии нейтронных звёзд или, возможно, нейтронной звезды и чёрной дыры.
«Обычно для описания этого процесса используется модель «слияния» (merging), в рамках которой две нейтронные звёзды, сближаясь, образуют одну сверхмассивную нейтронную звезду или чёрную дыру. При этом формируется узкий направленный поток плазмы (джет), который движется со скоростью, сопоставимой со скоростью света», — пояснил начальник лаборатории физики плазмы и астрофизики НИЦ «Курчатовский институт» – ИТЭФ А. В. Юдин.
ВЫЖИВАЕТ СИЛЬНЕЙШИЙ
Однако существует и альтернатива этому механизму, предложенная С.И. Блинниковым (НИЦ «Курчатовский институт» – ИТЭФ) с коллегами более 30 лет назад, а именно модель «обдирания» (stripping). В ней одна из нейтронных звёзд, более массивная, «обдирает» и поглощает вещество со своего менее массивного компаньона: сильный пожирает слабого. Последний, дойдя до нижнего предела масс, взрывается, производя гамма-всплеск. Применимость той или иной модели определяется массами звёзд: если они достаточно велики и примерно равны друг другу, то реализуется сценарий «слияния». Но если система изначально сильно асимметрична – действует механизм «обдирания». Именно он позволил объяснить всю совокупность явлений, зарегистрированных в ходе недавнего гамма-всплеска.
НОВЫЙ ГАММА-ВСПЛЕСК И ЕГО ОБЪЯСНЕНИЕ
17 августа 2017 года гравитационные антенны зарегистрировали сигнал, который был интерпретирован как свидетельство слияния нейтронных звёзд. Примерная локализация события на небесной сфере позволила установить его источник – галактику NGC4993, а также зафиксировать сопутствующий ему гамма-всплеск GRB170817A. Данное явление нельзя было описать с помощью модели «слияния», тогда как альтернативная теория «обдирания» позволила полностью объяснить все особенности уникального события GRB170817A.
«Согласно расчётам, произведённым Д.К. Надёжиным ещё в 1990 году, при взрыве вещество наружных слоёв должно нагреваться до температур порядка миллиарда кельвинов. Вся масса наименьшей из нейтронных звёзд при этом разлетается с относительно низкой скоростью, которая на порядок меньше скорости света. Это полностью соответствуют тем наблюдениям, которые были сделаны в 2017 году при необычном гамма-всплеске GRB170817A», — отметил А. В. Юдин.
В настоящее время астрофизики Института заняты развитием этой модели и расчётом параметров различных сопутствующих процессов – нейтринного сигнала и нуклеосинтеза.
Работа поддержана грантом РФФИ.
Источник: газета «Поиск»
Фото: NASA, ESA and J. Olmsted (STScI) / Flickr
