| GRB 970228 | |
|---|---|
 GRB 970228 (телескоп Хаббл) | |
| Наблюдательные данные (Эпоха J2000,0) |
|
| Созвездие | Орион |
| Прямое восхождение | 05ч 01м 46.7с |
| Склонение | +11° 46′ 53.0″ |
| Дата открытия |
28 февраля 1997 года 02:58 UTC |
| Расстояние |
8,1×109 св. лет[1] 2,5 Гпк z = 0,695[2] |
| Физические характеристики | |
| Свойства |
T = 80 с E = 5 2⋅1044 Дж |
| GRB 970228[3] | |
 | |
GRB 970228[4] — гамма-всплеск, обнаруженный орбитальной обсерваторией BeppoSAX 28 февраля 1997 года в 02:58 UTC. Это был первый гамма-всплеск, после которого наблюдалось рентгеновское и оптическое послесвечение[5]. Ещё в 1993 году было предсказано, что гамма-всплески могут сопровождаться послесвечением в различных диапазонах волн (радиоволны, рентгеновские лучи, видимый свет), при наблюдении GRB 970228 это предположение было впервые подтверждено.
Всплеск имел несколько пиков на кривой яркости и длился около 80 секунд. Особенности кривой яркости позволяют предположить, что всплеску предшествовал взрыв сверхновой. Красное смещение источника (z = 0,695)[1] указывает на его внегалактическое происхождение.
Наблюдение
GRB 970228[4] был обнаружен 28 февраля 1997 года в 02:58 UTC монитором гамма-всплесков (Gamma-Ray Burst Monitor, GRBM) и одной из широкоугольных камер (Wide Field Camera, WFC) на борту BeppoSAX[6][7], итальянско-голландского спутника, предназначенного для изучения рентгеновского излучения[8] В течение нескольких часов группа аналитиков проекта BeppoSAX определила координаты всплеска с точностью до 3 угловых минут[7]. Всплеск был также обнаружен космическим аппаратом Улисс[9].
Всплеск произошёл в точке с координатами 05ч 01м 46.7с, +11° 46′ 53.0″[10] и длился около 80 секунд с несколькими максимумами на кривой яркости[11], которые, возможно, объясняются прецессией источника[12].
Послесвечение
В 1993 году, Богдан Пачиньскийи Джеймс Роадс опубликовали статью, в которой высказали предположение, что вещество источника, выброшенное с околосветовыми скоростями, формирует ударную волну, которая взаимодействует с магнитными полями, вызывая длительное синхротронное излучение в диапазоне радиочастот[13]. Позднее Джонатан Катц пришёл к выводу, что диапазон излучения не ограничивается радиоволнами и простирается в область рентгеновских лучей, включая видимый свет[14].
Узкоугольные детекторы BeppoSAX начали исследовать область возникновения GRB 970228 через 8 часов после его обнаружения[11]. В течение нескольких дней было обнаружено кратковременное рентгеновское излучение, спадавшее по степенному закону. Это было первое наблюдение эффекта послесвечения в истории исследования гамма-всплесков[7]. Степенной закон падения интенсивности излучения в настоящее время считается характерным признаком послесвечения гамма-всплесков, хотя показатель степени отличается для различных всплесков и различных стадий процесса[15].
Оптические снимки в точке GRB 970228 сделаны 1 и 8 марта телескопами Уильям Гершель и Исаак Ньютон. При сравнении снимков обнаружился объект, яркость которого уменьшилась и в видимом, и в инфракрасном диапазонах[10]. Это явление было интерпретировано как оптическое послесвечение гамма-всплеска[2]. Во время открытия гамма-всплесков считалось, что их излучение изотропно. Послесвечение всплеска GRB 970228, а также всплесков GRB 970508 и GRB 971214 показали, что излучение гамма-всплеска представляет собой узкий коллимированный луч. Это открытие заставило снизить оценку полной энергии всплеска на несколько порядков[16].
Связь со сверхновой
Дэниэл Рейхарт из Чикагского университета и Титус Галама из Амстердамского университета независимо проанализировали оптическую кривую GRB 970228 и пришли к выводу, что гамма-всплеску в течение нескольких недель предшествовал взрыв сверхновой[17][18].
Галама обнаружил, что скорость падения светимости изменялась со временем. Наиболее медленно она падала 6—7 марта. Он пришёл к выводу, что на ранних стадиях светимость объекта определялась собственно всплеском, а в дальнейшем — находящейся в той же точке сверхновой типа Ic[19]. Рейхарт отметил, что на поздних стадиях спектр послесвечения сместился в красную область, что противоречило принятой в то время модели механизма излучения гамма-всплеска. Он также обнаружил, что сходное изменение спектра наблюдалось у GRB 980326[18], которая согласно предположению Джошуа Блума[20] тоже была связана со сверхновой.
Альтернативное объяснение особенностей яркостных кривых GRB 970228 и GRB 980326 состоит в отражении света от космической пыли. Хотя для GRB 980236 не хватало данных, чтобы проверить эту гипотезу, Рейхарт показал, что особенности яркостной кривой GRB 970228 могли быть вызваны только сверхновой[21]. Решающий аргумент в пользу связи гамма-всплесков со сверхновыми был найден в спектре GRB 020813[22] и послесвечении GRB 030329[23]. Однако наличие сверхновой становится очевидной только через несколько недель после гамма-всплеска, оставляя вероятность того, что особенности яркостной кривой вызваны отражением от пыли[24].
Домашняя галактика
В ночь с 12 на 13 марта 1997 года Йорг Мельник исследовал область GRB 970228 с помощью телескопа Нью Технолоджи и обнаружил в этом месте слабую туманность, по всей видимости, удалённую галактику. Хотя существовала вероятность, что гамма-всплеск не был связан с этой галактикой, точное совпадение координат галактики и гамма-всплеска, свидетельствовал о том, что источник гамма-всплеска находился за пределами Млечного пути[25]. В дальнейшем локализация за пределами нашей галактики была доказана для GRB 970508, когда впервые было измерено красное смещение для гамма-всплеска[26].
Послесвечение располагалось на небольшом расстоянии от центра галактики, что свидетельствовало о том, что всплеск произошёл в активном ядре. В дальнейшем было измерено красное смещение галактики, которое оказалось равным z = 0.695[2], что соответствовало расстоянию 8 1⋅109 св. лет[1]. Полная энергия всплеска, исходя из предположения об изотропности излучения, составляет 5,2⋅1044 Дж[27].
Примечания
- 1 2 3 Преобразование красного смещения в расстояние осуществлено с помощью онлайн инструмента
Wright, Edward L. Ned Wright's Javascript Cosmology Calculator. UCLA Division of Astronomy & Astrophysics (9 May 2008). Проверено 11 июня 2010. Архивировано 11 сентября 2012 года. - 1 2 3 Bloom 2001
- ↑ SIMBAD Astronomical Database
- 1 2 «GRB» означает гамма-всплеск (англ. gamma-ray burst), число представляет собой дату обнаружения в формате ГГММДД.
- ↑ Schilling 2002, p. 101
- ↑ Varendoff 2001, p. 381
- 1 2 3 Costa 1997b
- ↑ Schilling 2002, pp. 58–60
- ↑ Hurley 1997
- 1 2 Groot 1997
- 1 2 Costa 1997a
- ↑ Zwart 2001
- ↑ Paczyński 1993
- ↑ Katz 1994
- ↑ Panaitescu 2007, §2
- ↑ Huang 2002
- ↑ Schilling 2002, p. 173
- 1 2 Reichart 1999
- ↑ Galama 2000
- ↑ Bloom 1999
- ↑ Reichart 2001
- ↑ Butler 2003
- ↑ Stanek 2003
- ↑ Moran 2005
- ↑ Schilling 2002, p. 102
- ↑ Reichart 1998
- ↑ Djorgovski 1999
Литература
- Bloom, J. S.; et al. (2001). “The redshift and the ordinary host galaxy of GRB 970228”. Astrophysical Journal. 554 (2): 678—683. arXiv:astro-ph/0007244. Bibcode:2001ApJ...554..678B. DOI:10.1086/321398.
- Bloom, J. S.; et al. (30 September 1999). “The unusual afterglow of the γ-ray burst of 26 March 1998 as evidence for a supernova connection”. Nature. 401 (6752): 453—456. arXiv:astro-ph/9905301. Bibcode:1999Natur.401..453B. DOI:10.1038/46744.
- Butler, Nathaniel R.; et al. (10 November 2003). “The X-ray Afterglows of GRB 020813 and GRB 021004 with Chandra HETGS: Possible Evidence for a Supernova prior to GRB 020813” (PDF). The Astrophysical Journal. 597 (2): 1010—1016. arXiv:astro-ph/0303539. Bibcode:2003ApJ...597.1010B. DOI:10.1086/378511.
- Costa, E. et al. (1997a) "IAU Circular 6572: GRB 970228; 1997aa". International Astronomical Union.
- Costa, E.; et al. (1997b). “Discovery of an X-ray afterglow associated with the γ-ray burst of 28 February 1997”. Nature. 387 (6635): 783—785. arXiv:astro-ph/9706065. Bibcode:1997Natur.387..783C. DOI:10.1038/42885. Проверено 2 April 2009.
- Djorgovski, George (3 May 1999). “GRB 970228: Redshift and properties of the host galaxy”. GCN Circulars. 289.
- Esin, A. A. and Blandford, R. (2000). “Dust Echoes from Gamma-Ray Bursts”. Astrophysical Journal. 534 (2): L151—L154. arXiv:astro-ph/0003415. Bibcode:2000ApJ...534L.151E. DOI:10.1086/312670. PMID 10813670.
- Fox, D. W. et al. (6 May 1997) "IAU Circular 6643: GRB 970228; 1997by". International Astronomical Union.
- Galama, T. J.; et al. (10 June 2000). “Evidence for a Supernova in Reanalyzed Optical and Near-Infrared Images of GRB 970228”. The Astrophysical Journal. 536 (1): 185—194. arXiv:astro-ph/9907264. Bibcode:2000ApJ...536..185G. DOI:10.1086/308909.
- Groot, P. J. et al. (12 March 1997) "IAU Circular 6584: GRB 970228". International Astronomical Union.
- Huang, Yong-feng; et al. (2002). “Are Gamma-ray Bursts Due to Isotropic Fireballs or Cylindrical Jets?”. Chinese Astronomy and Astrophysics. 26 (4): 414—423. DOI:10.1016/S0275-1062(02)00092-9.
- Hurley, K. et al. (8 March 1997) "IAU Circular 6578: GRB 970228". International Astronomical Union. Retrieved on 23 February 2010.
- Katz, J. I. (1994). “Low-Frequency Spectra of Gamma-Ray Bursts”. Astrophysical Journal. 432 (2): L107—L109. arXiv:astro-ph/9312034. Bibcode:1994ApJ...432L.107K. DOI:10.1086/187523.
- Moran, Jane A. and Reichart, Daniel E. (10 October 2005). “Gamma-Ray Burst Dust Echoes Revisited: Expectations at Early Times”. Astrophysical Journal. 632 (1): 438—442. arXiv:astro-ph/0409390. Bibcode:2005ApJ...632..438M. DOI:10.1086/432634.
- Paczyński, Bohdan and Rhoads, James E. (1993). “Radio Transients from Gamma-Ray Bursters”. Astrophysical Journal. 418: L5—L8. arXiv:astro-ph/9307024. Bibcode:1993ApJ...418L...5P. DOI:10.1086/187102.
- Panaitescu, A. (15 May 2007). “Decay phases of Swift X-ray afterglows and the forward-shock model”. Philosophical Transactions of the Royal Society A. 365 (1854): 1197—1205. Bibcode:2007RSPTA.365.1197P. DOI:10.1098/rsta.2006.1985. PMID 17293326.
- Pedichini, F. et al. (22 April 1997) "IAU Circular 6635: GRB 970228; C/1995 O1". International Astronomical Union.
- Reichart, Daniel E. (19 February 1998). “The Redshift of GRB 970508”. Astrophysical Journal Letters. University of Chicago. 495 (2): L99—L101. arXiv:astro-ph/9712134. Bibcode:1998ApJ...495L..99R. DOI:10.1086/311222.
- Reichart, Daniel E. (1999). “GRB 970228 Revisited: Evidence for a Supernova in the Light Curve and Late Spectral Energy Distribution of the Afterglow”. Astrophysical Journal. 521 (2): L111—L115. arXiv:astro-ph/9906079. Bibcode:1999ApJ...521L.111R. DOI:10.1086/312203.
- Reichart, Daniel E. (2001). “Light Curves and Spectra of Dust Echoes from Gamma-Ray Bursts and Their Afterglows: Continued Evidence That GRB 970228 Is Associated with a Supernova”. Astrophysical Journal. 554 (2): 649—659. arXiv:astro-ph/0012091. Bibcode:2001ApJ...554..643R. DOI:10.1086/321428.
- Schilling, Govert. Flash! The Hunt for the Biggest Explosions in the Universe. — Cambridge : Cambridge University Press, 2002. — ISBN 0-521-80053-6.
- Stanek, Krzysztof Z.; Matheson, T.; Garnavich, P. M.; Martini, P.; Berlind, P.; Caldwell, N.; Challis, P.; Brown, W. R.; Schild, R. (12 June 2003). “Spectroscopic Discovery of the Supernova 2003dh Associated with GRB0303291”. Astrophysical Journal. 591 (1): L17—L20. arXiv:astro-ph/0304173. Bibcode:2003ApJ...591L..17S. DOI:10.1086/376976.
- van Paradijs, J.; et al. (1997). “Transient optical emission from the error box of the γ-ray burst of 28 February 1997”. Nature. 386 (6626): 686—689. Bibcode:1997Natur.386..686V. DOI:10.1038/386686a0.
- Varendoff, Martin (2001), "Gamma-Ray Bursts", in Volken Schönfelder, The Universe in Gamma Rays, Berlin: Springer-Verlag, ISBN 9783540678748, <https://books.google.com/?id=pfxoW875a5oC&printsec=frontcover#v=onepage&q&f=false>
- Zwart, Simon F. Portegies and Totani, Tomonori (17 August 2001). “Precessing jets interacting with interstellar material as the origin for the light curves of gamma-ray bursts”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 328 (3): 951—957. arXiv:astro-ph/0006143. Bibcode:2001MNRAS.328..951P. DOI:10.1046/j.1365-8711.2001.04913.x.
Ссылки
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .