Вселенная. Вопросов больше, чем ответов

Решающую помощь в выборе оказал запущенный в 1996 году итало-голландский спутник BeppoSax. Полученные им результа­ты стали настоящим прорывом в области исследования гамма- всплесков — и это несмотря на его вполне скромный бюджет.

Как видим, даже в современной науке такая ситуация еще возможна.

А причиной успеха стало то, что, помимо гамма-детектора, на борту BeppoSax был размещен и рентгеновский телескоп, а сам спутник был способен достаточно быстро «разворачи­ваться» в нужную сторону. И, обнаружив 28 февраля 1997 года гамма-всплеск, получивший обозначение GBR 970228 (принци­пы нумерации понять нетрудно), BeppoSax совершил маневр и «поймал» всплеск рентгеновским телескопом, имевшим угло­вое разрешение около угловой минуты. А такое разрешение уже позволяло «выдать целеуказание» оптическим телескопам, что и было сделано.

И успех не замедлил последовать. Очень скоро в так называе­мом «квадрате ошибок» рентгеновского телескопа BeppoSax был обнаружен затухающий оптический источник, расположенный в галактике с красным смещением (как было определено еще не­много позднее), равным 0,7.

Иначе говоря, этот гамма-всплеск действительно распола­гался от нас очень далеко, на космологических расстояниях. Наблюдения новых гамма-всплесков подтвердили тенденцию — как правило (с немногими исключениями) красное смещение

222

— Черные дыры —

их «родительских» галактик находилось в районе единицы, а то и превышало ее.

Еще более расширить статистику позволил запуск в 2004 году космической обсерватории Swift (совместный проект США, Великобритании и Италии), несущей на борту гамма-детекторы, а также рентгеновский и оптический телескопы. Кроме того, Swift способен практически в режиме реального времени пере­давать информацию наземным роботизированным сетям опти­ческих телескопов. Так что сейчас космологическую природу гамма-всплесков можно считать доказанной.

На всякий случай заметим, что ничто, конечно, не мешает гамма-всплескам рождаться и в близких галактиках — и даже в нашей. Просто чем больше расстояние, тем больше галактик мы видим, и тем больше вероятность обнаружить что-то интересное. При условии достаточной светимости, конечно, но уж с этим-то у гамма-всплесков никаких проблем нет, скорее напротив.

Именно поэтому решение вопроса о природе гамма-всплесков немедленно вызвало к жизни новую загадку. Если даже из пред­положения о галактической природе гамма-всплесков получи­лись громадные энергии, то теперь энергии эти становились и вовсе запредельными! Тот же GRB 970228 в одном только гамма- диапазоне «высветил», получается, около 1,6 х ю⁵² эрг, если счи­тать, что энергия была выделена во все стороны равномерно. А еще более энергичный GRB 990123 — выделил аж 2 х ю⁵⁴ эрг.

Если бы такая вспышка произошла на другом конце нашей Галактики, то на небе она бы «сияла» (в гамма-диапазоне) как полуденное Солнце!

Помочь объяснить светимость, сравнимую со светимостью всей видимой Вселенной, скорее всего, не способен ни один из­вестный нам физический механизм. «Спасуют», думается, даже черные дыры. Поэтому общепринятой сегодня является модель «несимметричного» взрыва.

То, что мы видим, выделяется в достаточно узкой «струе»- Джете. Более того, есть модели, где таких джетов — два, «вло­женных» друг в друга.

223

— Часть IV —

Таким образом, около трех четвертей всей энергии выделяет­ся во все стороны примерно равномерно. Но энергия эта, конеч­но, гораздо меньше, чем получалась из прямого пересчета види­мой части на сферически-симметричный взрыв. Еще 20 процен­тов выделяется в джете с углом раствора примерно 20 градусов, а оставшиеся 5 процентов — в «центральном» джете с углом рас­твора не более з градусов. И в этом, центральном джете, — самые большие энергии гамма-квантов и самые высокие скорости ча­стиц, их излучающих.

Так называемый гамма-фактор этих частиц, характеризу­ющий их скорость, может превышать 200, т. е. отношение скоро­сти частиц к скорости света отличается от единицы лишь в пятом знаке после запятой!

И это еще одно объяснение огромных наблюдаемых энергий. То, что частицы излучали на протяжении дней или, возможно, даже месяцев, мы «принимаем» всего за несколько секунд. И эф­фект получается поразительный — так, когда мы, судя по всему, попали в «центральный» джет гамма-всплеска GRB 080319В, произошедшего в 2008 году, Swift на некоторое время «ослеп».

Кстати, оптическое послесвечение этого гамма-всплеска тео­ретически можно было наблюдать невооруженным глазом — оно достигло примерно 5,3 звездной величины.

С учетом всех эффектов — несимметричности взрыва и боль­ших гамма-факторов — энергетика гамма-всплеска становится сравнимой с энергетикой Сверхновой. И, скажем сразу, именно со Сверхновыми и связывают так называемые «длинные» гамма- всплески.