Поиск на сайте

 

 

Ученые ловят здесь сигналы из глубокого космоса

 

Астрофизики из Архыза первыми в мире создали телескоп, способный  «ловить» сигналы из глубокого космоса, чтобы разгадать  природу «самых мощных взрывов во Вселенной».
19 марта 2008 года в 9 часов 12 минут по московскому времени   мониторинговый телескоп Tortora, находящийся в Чили, засек под правой звездочкой  «парашютного купола» созвездия Волопаса быстро гаснущий объект, который светился в небе лишь около минуты. Свет от него родился на полпути к краю наблюдаемой Вселенной и летел до нас свыше 7 миллиардов лет. Когда он был испущен умирающей звездой, наша Вселенная была вдвое меньше, чем сейчас, а до появления Солнца и Земли оставалось еще 3 миллиарда лет.  GRB080319B – так был обозначен этот объект учеными мира. Это был самый яркий зафиксированный всплеск за всю историю астрономии! Исследователи надеются, что это событие приблизит их к разгадке того, как  устроены «самые мощные взрывы во Вселенной».
Уникальную вспышку смогли зафиксировать только два автоматических телескопа из множества установленных на земле –  это российско-итальянский Tortora и польский прибор Pi of the Sky. Оба телескопа предназначены для поиска оптических «напарников» так называемых гамма-всплесков – вспышек жесткого излучения, которые фиксируют орбитальные телескопы, работающие в гамма-диапазоне электромагнитных волн. Только эти два телескопа увидели вспышку в развитии – и подъем блеска, и его падение. Но если поляки делали снимки всего 10 секунд, то конструкция российско-итальянского прибора позволяет ему работать почти как настоящей видеокамере, получая по восемь кадров в секунду! Радостно, что у истоков этой конструкции стоят наши земляки - астрофизики из поселка Буково, что в Архызе.

 

Спасибо «холодной войне»
Tortora (по-итальянски «голубка») – результат сотрудничества ученых Специальной астрофизической обсерватории Российской академии наук (САО РАН), что находится в Карачаево-Черкесии, Научно-исследовательского института прецизионного приборостроения, итальянских  исследователей из Болонского университета и обсерватории Брера.  
Создатели телескопа  - наши земляки-астрофизики, работающие и живущие в поселке Буково, который расположен на курорте Архыз, в двух часах езды от Черкесска. Григорий Бескин, руководитель группы релятивистской астрофизики САО РАН, и сотрудник этой группы  Сергей Карпов являются создателями того  самого телескопа   Tortora, которому удалось «засечь» этот уникальный для истории астрономии объект. Сконструированный ими  прибор   относится к классу, выражаясь языком астрофизиков, «мониторинговых телескопов с огромным полем зрения в сотни и тысячи квадратных градусов». 
Такие приборы, которые Бескин и коллеги, входящие в научную группу вместе с Сергеем Бондарем из  Института прецизионного приборостроения, начали разрабатывать еще в конце прошлого века, непрерывно - ночи напролет – разглядывают ту же область неба, куда в данный момент смотрит орбитальный телескоп. 
Поэтому всякий раз, когда спутник фиксирует гамма-всплеск, в это место уже смотрит мониторинговый телескоп - в надежде увидеть оптический «напарник» вспышки в гамма–диапазоне. 
Что такое гамма-всплески? Если вы не знаете этого, не спешите корить себя за невежество, ведь совсем еще недавно даже астрофизики ничего не могли сказать о природе этих явлений. Дело в том, что эти короткие, продолжительностью от нескольких секунд до пары-тройки минут, небесные явления были открыты лишь в 1967 году американскими спутниками-шпионами, которые следили с орбиты, соблюдает ли Советский Союз договор о запрете ядерных испытаний в атмосфере. СССР изобличить тогда не удалось, но американская аппаратура  увидела сигнал, пришедший откуда-то из глубокого космоса. 
Сначала американцы находку засекретили, и только через 5 лет, в 1972 году, сняли с этих данных гриф «секретно», но еще четверть века гамма-всплески оставались одним из самых загадочных явлений астрофизики. Не было понятно даже, где они происходят – на границах Солнечной системы, в нашей Галактике или на окраине Вселенной? Лишь в конце 1990-х годов ученые убедились, что верно последнее предположение.
Гамма-всплески оказались свидетельствами процессов, происходящих в далеких галактиках, и, коль скоро мы видим их на Земле, истинная энергетика этих процессов грандиозна. И значит, мы на пути к разгадке  природы самых мощных взрывов во Вселенной.

 

Как «ловили» сигнал из глубокого космоса
Засечь самые мощные взрывы во Вселенной долгое время ученым не удавалось, пока Григорию Бескину не пришла в голову идея попытаться угадать признаки, предшествующие гамма-всплеску, а не ловить его угасание. 
В итоге был сконструирован прибор, разработан и принцип его действия. Дело в том, что сегодня, помимо так называемых «мониторинговых» схем, используются еще «реагирующие». Это телескопы с небольшим полем зрения, зато с очень быстрыми системами наведения. Как только орбитальный телескоп в Чили фиксирует гамма-вспышку, данные с орбиты рассылаются по обсерваториям всего мира, и специализированные телескопы-роботы сами наводятся на нужную область неба. Правда, требуется для этого от десятка секунд до нескольких минут.
19 марта 2008 года сигнал поступил от космического аппарата Swift, зафиксировавшего поток гамма-квантов и определившего примерное направление на их источник. Одновременно сработал и российский прибор Konus, созданный учеными Петербургского физико-технического института имени Иоффе (который уже 14 лет успешно работает на борту американского исследовательского спутника Wind). Несмотря на солидный возраст инструмента, полученные им данные оказались даже качественнее информации, предоставленной аппаратурой Swift, которая просто «ослепла» от чересчур яркой вспышки.
Далее, по наводке Swift и Konus, около десятка реагирующих телескопов по всему миру повернулись в направлении созвездия Волопаса и тщательно задокументировали, как всплеск угасает. Но мониторинговым  Tortora и Pi of the Sky удалось больше: они увидели всю вспышку в развитии – и подъем блеска, и его падение. Всего в нужную область неба в эту минуту, 19 марта 2008 года, смотрели несколько реагирующих телескопов. 
Дело в том, что получасом раньше, всего в 10 градусах от GRB080319B, произошла еще одна вспышка. Тот день вообще выдался сенсационно урожайным на гамма-всплески: вместо двух-трех в неделю - сразу пять за одни сутки! Однако поле зрения реагирующих телескопов недостаточно велико, и только Tortora и Pi of the Sky вовремя заметили и второй всплеск, который оказался самым ярким за всю историю астрономии.

 

Предвестники черных дыр 
Считается, что гамма-всплеск расположен в самой далекой из частей Вселенной, оставивших след в его спектре (через все остальные галактики свет прошел по пути к Земле). Постепенно на очень глубоких  изображениях неба стали появляться и сами галактики, где происходят эти космические катаклизмы.
Сейчас считается, что гамма-всплески бывают двух видов - короткие и длинные. Первые продолжаются максимум несколько секунд, длительность вторых может измеряться минутами. Заметно отличаются и спектры гамма-  и рентгеновского излучения объектов этих двух классов.  
По современным представлениям, и те и другие связаны с образованием черных дыр. Только образуются они по разным причинам. Первые – при слиянии двух «звездных трупов», нейтронных звезд и белых карликов. Вторые – непосредственно при гибели очень массивной звезды с образованием черной дыры.
Эти ярчайшие события с помощью телескопов можно увидеть в самых удаленных уголках нашего мира. Прежде чем попасть в объективы земных телескопов, испущенные ими лучи света миллиарды лет путешествуют по Вселенной, и за это время с ними происходит немало интересного. 
Лучи «краснеют», растягиваясь вместе со Вселенной, теряют энергию, преодолевая притяжение продолжающих формироваться скоплений галактик, изменяют направление, проходя вблизи массивных тел. Все это представляет громадный интерес для астрономии и приближает к пониманию того, как устроена  Вселенная. 
На сегодняшний день до конца проработанных моделей внутреннего «устройства» гамма-всплесков у ученых нет. Есть только гипотезы, которые можно рассматривать в качестве первого приближения к полноценной теории. 
19 марта 2008 года впервые был «пойман за хвост» гамма-всплеск непосредственно в фазе подъема блеска и измерена его «быстрая переменность». Такие яркие события, как гамма-вспышка, получившая имя GRB080319B, случаются, по мнению астрономов, раз в несколько лет. Но ученые  не сомневаются, что современные телескопы в ближайшие годы откроют еще немало интересных явлений. И тогда природа «самых мощных взрывов во Вселенной» станет менее загадочной. 
 Между тем детальные результаты наблюдений GRB080319B российско-итальянским и польским телескопами уже опубликованы в последнем номере Nature, самого престижного мирового научного издания.
 

Ольга МИХАЙЛОВА
специально для «Открытой»
из пос. астрофизиков 
Буково,  
Карачаево-Черкесия



Поделитесь в соц сетях


Добавить комментарий