Новый прибор позволил изучить структуру джета гамма-всплеска
AstroNews.ru - 05 Декабря 2013 13:49:01
Новое исследование, в котором использовались наблюдения инновационного прибора, дает наилучшее на данный момент представление о магнитных полях в сердце гамма-всплесков, - самых энергетически сильных взрывов во Вселенной. Команда астрономов из Британии, Словении и Италии изучила инфраструктуру высокоскоростного джета гамма-всплеска.
Гамма-всплески – самые яркие космические взрывы. Считается, что пусковым механизмом большинства из них является формирование черной дыры, когда ядро массивной звезды исчерпывает запас топлива и сжимается под собственным весом. Затем черная дыра испускает джеты частиц, которые пробиваются через сжимающуюся звезду и вырываются в пространство со скоростью, близкой к скорости света.
8 марта 2012 года спутник NASA Swift (Свифт) обнаружил 100-секундную пульсацию гамма-лучей, источник которой находился в созвездии Малой Медведицы. Космический аппарат немедленно передал данные об источнике гамма-всплеска, получившем имя GRB 120308A, земным обсерваториям.
Самый большой полностью автономный автоматизированный оптический телескоп, - 2-метровый Ливерпульский телескоп, расположенный в обсерватории Roque de los Muchachos Observatory на Канарских островах, сразу же отреагировал на сообщение Swift. Через четыре минуты после того, как было получено сообщение, он нашел видимое послесвечение вспышки и начал проведение многочисленных измерений. Телескоп оснащен инструментом, который называется RINGO2, предназначенным для того, чтобы определить поляризацию в любом направлении в вибрации световых волн от послесвечения гамма-всплесков. Этот инструмент, оснащенный двумя вращающимися вокруг собственной оси поляризующими фильтрами с супер-быстрой камерой. создали для того, чтобы зондировать магнитные поля.
Энергия по всему спектру, от радио-волн до гамма-волн, исходит тогда, когда джет, ударяясь о свое окружение, начинает замедлять ход. В результате происходит формирование двигающейся наружу ударной волны. В то же время обратная ударная волна движется внутрь джета, что так же вызывает сильное излучение.
Согласно существующим теоретическим моделям гамма-всплесков, свет обратной ударной волны должен показывать сильные и стабильные поляризованные излучения, если джет обладает структурированным магнитным полем, источник которого находится в окружении вновь сформированной черной дыры, которая считается «центральным двигателем», запускающим вспышку.
Прежние наблюдения за оптическими послесвечениями позволили обнаружить поляризацию, равную примерно 10 процентам, однако не давали информации о том, как это число меняется со временем. В результате их нельзя было использовать для создания тестовых моделей джетов.
Быстрая реакция Ливерпульского Телескопа позволила ученым поймать взрыв через четыре минуты после того, как произошла начальная вспышка. За следующие 10 минут RINGO2 сделал 5,600 снимков послесвечения вспышки, в то время как в нем все еще были закодированы свойства магнитного поля.
Наблюдения показывают, что свет в начальном послесвечении был поляризован на 28 процентов – наивысшее из когда-либо зафиксированных значений, постепенно оно уменьшилось до 16 процентов, в то время как угол поляризованного света остался неизменным. Это говорит в пользу теории обширного организованного магнитного поля, связанного с черной дырой, а не беспорядочного, которое возникает в результате нестабильности внутри самого джета.
Результаты этого исследования опубликованы в выпуске журнала Nature от 5 декабря.