Гамма-всплеск
Исследователи во главе с Войцехом Хадждасом (Wojciech Hajdas), работающие в институте Пауля Шеррера разработали детектор гамма-всплесков под названием POLAR. Этот инструмент, как ожидается, сможет обнаружить и изучить так называемые гамма-всплески, приходящие из глубин Вселенной. Гамма-всплески являются выбросами энергии, которые несмотря на чрезвычайно мощный характер, до сих пор очень плохо изучены. На сегодняшний день даже само происхождение гамма-всплесков не ясно; вполне возможно, что эти сильные выбросы энергии происходят при образовании чёрных дыр. Для того, чтобы улучшить наше понимание гамма-всплесков, POLAR займется изучением их свойств. POLAR был разработан в сотрудничестве с исследователями из Университета Женевы и будет выведен на орбиту в сентябре этого года в ходе китайской космической миссии.
Где-то там в глубинах Вселенной, всегда есть что-то, что порождает колоссальные вспышки, характеризующиеся огромной энергией: исследователи фиксируют так называемые гамма-всплески примерно один раз в сутки. За несколько секунд в результате таких вспышек, излучающих свет, в самой жёсткой части электромагнитного спектра, высвобождается больше энергии, чем наше Солнце произвело за 4,5 миллиарда лет своей жизни. И всё же изучение гамма-всплесков находится в зачаточном уровне.
Именно непонимание процессов приводящих к образованию гамма-всплесков и стало отправной точкой для новой работы Войцеха Хадждаса и его исследовательской группы. Совместно с учеными из Женевского университета и Института физики высоких энергий Китайской академии наук, они разработали детектор для обнаружения гамма-всплесков и измерения степени поляризации света, что в свою очередь может дать подсказки относительно того, какие именно космические события являются источниками гамма-всплесков.
До сих пор не ясен механизм, который вызывает появление гамма-всплесков, является ли он единым во всех случаях или же существует несколько типов источников. Варианты, которые обсуждаются сегодня, включают: коллапс массивной звезды в чёрную дыру, слияние двух нейтронных звёзд, особый вид сверхновой, а также ряд других энерго- и массо-ресурсоёмких процессов. “В зависимости от степени поляризации света, мы сможем исключить некоторые варианты”, говорит Хадждас. “Если, например, свет от гамма-всплесков имеет высокую степень поляризации, мы сможем устранить чисто тепловые события” пояснил он.
POLAR
“POLAR сможет собрать достаточное количество данных, поскольку во Вселенной гамма-всплески являются частым явлением. Они могут быть обнаружены через сколь угодно большие расстояния и по этой причине – в зависимости от удалённости мы сможем наблюдать всплески из разных периодов жизни Вселенной. Мы ожидаем, что в ходе исследовательской миссии, которая продлится два года, мы сможем записать несколько десятков наиболее сильных гамма-всплесков, которые позволят нам точно измерить степень поляризации”, говорит Войцех Хадждас.
Большой проблемой на сегодняшний день является то, что не существует двух похожих друг на друга гамма-всплесков. Сегодня существует довольно грубая классификация этих явлений: короткие гамма-всплески, которые длятся только около одной секунды, и длинные – те, которые длятся в течение нескольких десятков секунд. Первый класс гамма-вспышек наблюдается гораздо чаще, чем второй.
Гамма-всплески. Посмотреть в облаке.
POLAR может обнаруживать гамма-всплески с поверхности Земли, однако атмосфера не позволяет провести измерения с необходимой точностью. Поэтому Хаджас попросил помощи у китайского космического агентства, которое уже давно планирует запуск своей космической станции Тяньгун-2. Таким образом POLAR будет отправлен на орбиту на борту Тяньгун-2 в сентябре 2016 года.