Кубанский государственный технологический университет

Вспышка внегалактического магнитара или короткий

11-01-2012
Радиокарта (на волне 21 см) галактики М81 и ее ближайших окрестностей. Крестиками обозначены рентгеновские источники. Ромб обозначает область локализации всплеска согласно межпланетной сети (IPN). Изображение из обсуждаемой статьи D. D. Frederiks et al.

(astro-ph/0609544)

5 марта 1979 года в Большом Магеллановом облаке был открыт первый источник мягких повторяющихся гамма-всплесков (позже такие источники стали относить к магнитарам). До сих пор несколько таких объектов наблюдались только в нашей Галактике или у ее спутников. И вот группа ученых из Физико-технического института им. Иоффе в Санкт-Петербурге, похоже, обнаружила ультрамощный всплеск магнитара вне Местной группы галактик.

Магнитары — это нейтронные звезды, чья активность (довольно бурная) связана с выделением энергии, запасенной в магнитном поле. Есть несколько типов объектов, считающихся кандидатами в магнитары. Кандидатами, потому что пока нет полной уверенности в том, что эта интерпретация верна. Наиболее популярные из кандидатов известны под аббревиатурой SGR (soft gamma repeater), или, по-русски, МПГ — источники мягких повторяющихся гамма-всплесков.

В гамма-диапазоне наблюдают разные транзиентные (то есть спорадические, с нерегулярной активностью) явления. Следует различать так называемые космические гамма-всплески (GRB, gamma-ray burst) и мягкие повторяющиеся гамма-всплески (SGR). Первые наблюдаются на космологических расстояниях. В них выделяется колоссальное количество энергии, сравнимое со взрывами сверхновых. Космические гамма-всплески делят на короткие (длительность около 1 сек) и длинные. По всей видимости, они имеют разную природу. Короткие космические гамма-всплески связаны со слияниями нейтронных звезд, а длинные — с последними мгновениями жизни массивных звезд. Мягкие повторяющиеся гамма-всплески связаны с активностью одиночных нейтронных звезд. Они наблюдаются в нашей Галактике и ее спутниках.

В нашей Галактике известно три МПГ, еще один в Магеллановом облаке, и есть еще кандидаты. Иногда эти источники дают мощные, так называемые гигантские, вспышки. По своим свойствам они похожи на короткие космические гамма-всплески (которые, вероятнее всего, связаны со слияниями нейтронных звезд). Конечно, космические гамма-всплески мощнее гигантских вспышек МПГ, но временные и спектральные свойства очень близки. Поэтому вспышку магнитара в не очень далекой галактике можно перепутать с коротким космическим гамма-всплеском. Именно такая возможность и рассматривается в обсуждаемой статье.

Кривая блеска всплеска GRB 051103. Слева она показана в линейном масштабе, справа — в полулогарифмическом. На правом рисунке четко видно, что всплеск затухает почти экспоненциально. Штриховая линия соответствует времени затухания 55 мсек (рис. из обсуждаемой статьи D. D. Frederiks et al.

)

20 сентября в Архиве электронных препринтов появилась статья петербургских ученых, в которой они описывают наблюдения короткого гамма-всплеска GRB 051103. На небе он попадает в область, где находится известная галактика М81. На основании ряда специфических характеристик (энерговыделение, периоды вращения, темп их роста) авторы выдвигают предположение, что мы можем видеть гигантскую вспышку магнитара в этой галактике. С ними солидарны и американские исследователи. В независимой статье E. O. Ofek et al. (astro-ph/0609582) американцы также говорят о том, что вероятнее всего мы видим внегалактический МПГ.

Спиральная галактика M81 в созвездии Большая Медведица, в которой, по-видимому, и находится источник обнаруженного ультрамощного гамма-всплеска (изображение с сайта www.eastern.edu)

Наблюдения проводились на российском приборе «Конус» на борту американского спутника Wind. Напомню, что именно с помощью подобных приборов этой петербургской группы (Е. П. Мазец и др.) в марте 1979 года были открыты МПГ.

Временные и спектральные характеристики GRB 051103 напоминают ультрамощную вспышку SGR 1806-20 (или, по-русски, МПГ 1806-20), зарегистрированную 27 декабря 2004 года. Если источник вспышки действительно находится в М81, то мощность всплеска GRB 051103 всего в 2-3 раза больше, чем у декабрьской вспышки 2004 года. То есть это и в самом деле похоже на ультрамощную вспышку магнитара.

Источник: D. D. Frederiks, V. D. Pal'shin, R. L. Aptekar', S. V. Golenetskii, T. L. Cline, E. P. Mazets. On the Possibility of Identification of a Short/Hard Burst GRB 051103 with the Giant Flare from a Soft Gamma Repeater in the M81 Group of Galaxies // astro-ph/0609544.

См. также: E. O. Ofek, S. R. Kulkarni, E. Nakar, S. B. Cenko, P. B. Cameron, D. A. Frail, A. Gal-Yam, A. M. Soderberg, D. B. Fox. The short-hard GRB 051103: Observations and implications for its nature // astro-ph/0609582.

Сергей Попов

‹‹