Новости

16.10.2017 18:17

ИКИ РАН. ВПЕРВЫЕ ЗАРЕГИСТРИРОВАН МОМЕНТ СЛИЯНИЯ ДВУХ НЕЙТРОННЫХ ЗВЁЗД

16 октября 2017 года в ИКИ РАН прошла пресс-конференция, где было объявлено о выдающемся научном результате, совместно полученном гравитационно-волновыми обсерваториями LIGO/Virgо и космическими обсерваториями «Интеграл» и «Ферми», а также работающими с ними в координации наземными телескопами. Об этом результате рассказали сотрудники МГУ им. М.В. Ломоносова и ИКИ РАН — соавторы открытия.

 

Два месяца назад, 17 августа 2017 года, исследователи на Земле впервые могли наблюдать момент слияния двух нейтронных звёзд. Решающую роль в этом открытии сыграла обсерватория ИНТЕГРАЛ Европейского космического агентства (ЕSА), которая вместе с гамма-обсерваторий Fermi (NASA) наблюдала короткий гамма-всплеск, связанный с гравитационными волнами, излучёнными при столкновении двух нейтронных звёзд. Гравитационные колебания были зарегистрированы с помощью экспериментальной установки LIGO (CША).

 

В последующей кампании по наблюдению послесвечения от этого источника участвовали сотни телескопов и тысячи исследователей. Её результаты изложены в нескольких статьях. Важнейшие из них публикуются 16 октября 2017 года, но исследование найденного источника продолжается.

 

17 августа 2017 года в 12:41:04 UTC орбитальные обсерватории «Интеграл» и «Ферми» зарегистрировали всплеск гамма-излучения, длившийся почти две секунды. Сами по себе такие короткие гамма-всплески — не редкость: «Интеграл» регистрирует несколько десятков подобных событий в год. Но этот всплеск оказался особенным.

 

Всего за несколько секунд до того, как «Интеграл» и «Ферми» увидели вспышку, один из двух детекторов гравитационно-волнового эксперимента LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) в США зарегистрировал прохождение гравитационных волн – колебаний в структуре пространства-времени, вызванных мощными событиями, происходящими в космосе. Это свидетельствовало о том, что зарегистрировано что-то очень необычное.

 

Это один из наиболее близких гамма-всплесков из тех, что наблюдались, и один из наиболее тусклых (почти в миллион раз по сравнению со средним). Массы нейтронных звёзд были определены в диапазонах 1.36–2.26 и 0.86–1.36 массы Солнца. Пришедший сигнал, видимо, образовался в момент, когда они вращались друг вокруг друга на расстоянии всего 300 км, постоянно разгоняясь. В момент столкновения обе звезды слились в один чрезвычайно плотный объект, породив яркую вспышку гамма-излучения. Его наблюдения, в комбинации с гравитационно-волновыми данными, могут использоваться для подтверждения теории Эйнштейна, согласно которой гравитационные волны распространяются со скоростью света.

 

Кампания последующих наблюдений выявила сигналы от данного источника по всей ширине спектра, сначала в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном, а, затем в рентгеновском и, наконец, в радиодиапазоне.

 

Это явление называют «килоновой» (по аналогии со «сверхновой» и «новой»). При этом вещество нейтронной звезды взаимодействует с окружением, рождая новые химические элементы.

 

«Это, действительно, выдающееся открытие — мы впервые зарегистрировали гравитационные волны и мощное гамма-излучение от одного и того же космического объекта. Раньше такого никогда не наблюдалось. Здесь мы видим явные признаки слияния нейтронных звёзд, проявления так называемой килоновой, при которой образуются элементы тяжелее железа, — поясняет Александр ЛУТОВИНОВ, профессор РАН, руководитель лаборатории отдела астрофизики высоких энергий ИКИ РАН и участник Научной рабочей группы обсерватории ИНТЕГРАЛ. — Теоретические модели уже достаточно давно предсказывали, что так называемые короткие гамма-всплески должны быть связаны со слияниями нейтронных звезд и черных дыр или двух нейтронных звезд. Но только сейчас мы увидели это своими глазами. И очень здорово, что обсерватория ИНТЕГРАЛ смогла сыграть в этом открытии важнейшую роль. Хочется особо отметить наше сотрудничество с европейскими учеными — анализ данных обсерватории шел одновременно в ИКИ РАН, в Швейцарии, Италии, Франции, Дании, мы непрерывно обменивались информацией, промежуточными итогами, обсуждали идеи и возможные модели для объяснения наблюдаемого явления. Все это вместе привело к столь блестящему результату».