Новости науки 06.03.01. Распределение гамма-всплесков по галактикам

Распределение космических гамма-всплесков (GRB) по родительским галактикам очень важно для понимания их природы. Модели, в которых гамма-всплеск рождается при коллапсе массивных звезд должны приводить к корреляции GRB с областями звездообразования. В модели сливающихся двойных релятивистских звезд гамма-вспышка может произойти далеко от областей образования массивных звезд. И наконец, предложены их модели из экзотических вариантов темной материи . Установление корреляции распределения GRB с какими-то типами звездного населения или с темной материей позволит пролить свет на их происхождение.

Наблюдательные данные о расположении GRB в родительских галактиках были недавно собраны в работе Bloom J.S., Kulkarni S.R., Djorgovski S.G. astro-ph/0010176 . Построены распределения для расстояний GRB от центров родительских галактик. Сделан вывод, что наблюдения не согласуются с распределением двойных нейтронных звезд и пар нейтронных звезд с черными дырами, которые могут значительно удаляться от областей образования массивных звезд.

В статье Цветков Д.Ю., Блинников С.И., Павлюк Н.Н.

astro-ph/0101362 на основе тех же наблюдательных данных сравнивается поведение поверхностной плотности GRB с различными типами звездных населений. Оказалось, что во внутренних частях ("балджах") галактик по радиальному распределению GRB сходны с населением сферической составляющей галактик, т.е. старых звезд. Во внешних частях плотность GRB падает медленнее, чем у дисков спиральных галактик, т.е. качественно подобно темной материи: невидимое вещество во многих спиральных галактиках может быть распределено так же, как нейтральных водород в центральных областях, а во внешних падает значительно медленнее.

Эти результаты показывают, что GRB распределены по радиусу не так, как области активного звездообразования в близких к нам галактиках. Однако многие наблюдатели послесвечений GRB настаивают на том, что они видят их в основном в галактиках, целиком охваченных вспышкой звездообразования. Морфология этих галактик очень нерегулярна. В таком случае было бы неправомерно сравнивать такие пекулярные галактики с близкими к нам нормальными спиралями. Корреляцию GRB со старым населением в балджах можно было бы объяснить тем, что в эпоху активных вспышек гамма-всплесков эти области были молодыми. Есть и другой вариант - GRB могут порождаться и в настоящую эпоху в сферической составляющей галактик (в шаровых скоплениях) - см. подробное обсуждение в статье Ю.Н.Ефремова astro-ph/0102161.

А вот возможная корреляции с темной материей особенно удивительна, ведь есть мощный эффект селекции - послесвечения GRB должны быть чаще видны там, где много обычного вещества. На самом деле, видимое и невидимое вещество тесно связаны гравитацией. Даже если мы видим GRB в галактике со вспышкой звездообразования, еще нельзя говорить, что гамма-всплеск обязательно порожден обычной молодой массивной звездой. Что-то должно вызывать вспышку звездообразования в таких галактиках. Иногда, но очень редко, такие галактики имеют спутников, чей прилив мог служить ``триггером'' вспышки рождения звезд. Однако большей частью они кажутся одиночными. Вероятно, такие галактики гравитационно взаимодействуют со спутником, целиком состоящим из темной материи. Если GRB порождаются объектами, состоящими из темной материей, то естественно, мы увидим всплеск вблизи вспышки звездообразования, но конечно, это не есть еще доказательство генетической связи гамма-всплесков и обычных массивных звезд.

GRB 000301C

Нельзя забывать и про то, что имеются яркие послесвечения типа GRB 000301C, а никаких галактик там до 29^m не обнаружено. Есть и другие намеки на существование абсолютно темных галактик.

перейти к началу страницы