Объявление на прошлой неделе о том, что гравитационные волны (GW) были обнаружены впервые - в результате слияния двух черных дыр, - это огромная новость. Но теперь в новостях появляется гамма-всплеск (GRB), происходящий из того же места и прибывший на Землю через 0,4 секунды после GW. Изолированные черные дыры не должны создавать гамма-всплески; для этого им нужно находиться рядом с большим количеством материи.
Телескоп Ферми НАСА обнаружил гамма-всплеск, исходящий из той же точки, что и GW, всего через 0,4 секунды после прихода волн. Хотя мы не можем быть абсолютно уверены в том, что эти два явления являются результатом одного и того же слияния черных дыр, команда Ферми подсчитала, что вероятность совпадения составляет всего 0,0022%. Это довольно прочная корреляция.
Так что здесь происходит? Чтобы немного подкрепиться, давайте посмотрим, что мы думали о том, что происходит, когда LIGO обнаруживает гравитационные волны.
Насколько мы понимали, две черные дыры вращались вокруг друг друга долгое время. Когда они это сделали, их массивная гравитация очистила бы область вокруг них от материи. К тому времени, когда они закончили кружить друг над другом и слились воедино, они были бы изолированы в космосе. Но теперь, когда GRB был обнаружен, нам нужен какой-то способ его объяснить. Нам нужно больше материи, чтобы присутствовать.
По словам Абрахама Леба из Гарвардского университета, недостающий фрагмент этой головоломки - массивная звезда - сама по себе результат объединения двойной звездной системы в одну - в несколько сотен раз больше Солнца, породившую две черные дыры. Звезда такого размера образовала бы черную дыру, когда исчерпала бы свое топливо и схлопнулась. Но почему могут быть две черные дыры?
Опять же, согласно Лебу, если звезда вращалась с достаточно высокой скоростью - чуть ниже частоты ее разрушения, - звезда могла бы фактически образовать два схлопывающихся ядра в форме гантели и, следовательно, две черные дыры. Но теперь эти две черные дыры не будут изолированы в космосе, они фактически будут внутри массивной звезды. Или то, что осталось от одного. Остатки массивной звезды - это пропавшее вещество.
Когда черные дыры соединились, возник бы отток, который произвел бы гамма-всплеск. Или же гамма-всплеск возник «из-за струи, возникшей из аккреционного диска остаточного мусора вокруг остатка ЧД», согласно Бумага Леба . Так почему задержка 0,4 с? Это время, за которое гамма-всплеск пересекает звезду по сравнению с гравитационными волнами.
Похоже на красивое аккуратное объяснение. Но, как отмечает Леб, с этим есть некоторые проблемы. Главный вопрос: почему гамма-всплеск был таким слабым или тусклым? В статье Леба говорится, что «наблюдаемый GRB может быть всего лишь одним всплеском в более длительном и более слабом переходном процессе ниже порога обнаружения GBM».
Но был ли GRB действительно слабым? Или это было вообще реально? Европейское космическое агентство имеет собственный космический аппарат для обнаружения гамма-излучения, который называется интеграл . Integral не смог подтвердить сигнал GRB, и согласно Эта бумага , в конце концов, гамма-сигнал был ненастоящим.
Как говорят в шоу-бизнесе: «Следите за обновлениями».
