Ученые создали модель для объяснения гамма-всплесков

27.03.2020Теоретические 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 учеными модель «обдирания», открыла новые возможности для изучения гамма-всплесков, происходящих в удаленных областях нашей Вселенной. Столкновения звездКосмические 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 черной дыры.Обычно для описания этого процесса используется модель «слияния» (merging), в рамках которой две нейтронные звёзды, сближаясь, образуют одну сверхмассивную нейтронную звезду или черную 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 сильнейшийОднако 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 звезд: 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 объяснение17 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, произведенным Д.К. Надёжиным еще в 1990 году, при взрыве вещество наружных слоёв должно нагреваться до температур порядка миллиарда кельвинов. Вся масса наименьшей из нейтронных звезд 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.The post Ученые создали модель для объяснения гамма-всплесков appeared first on Поиск - новости науки и техники.