Анализ данных, собранных при наблюдении одного из мощнейших замеченных гамма-всплесков, позволил изучить самые первые фазы взрыва, который предшествует этому выбросу энергии. Похоже, при этом была оторвана даже часть магнитного поля погибшей звезды – и унеслась в космос.

Гамма-всплеск зажигается в считанные мгновения и длятся от сотых долей секунды до нескольких сотен секунд. Иногда их фиксируют несколько за день, но предсказать, где и когда произойдет следующий – невозможно


Центр умирающей звезды коллапсирует, резко сжимаясь прямо перед тем, как разорваться в колоссальной вспышке. Из него вырывается джет – поток излучения и частиц газа, а сам центр в конце концов может превратиться в черную дыру


Зонд Integral в полете

Напомним для начала, что гамма-всплески считаются самыми мощными из взрывов во Вселенной, не считая, конечно, самого Большого Взрыва. Скорее всего, источниками их служат очень крупные звезды в момент своей гибели. Когда они коллапсируют, в пространство на световой или околосветовой скорости выбрасываются могучие джеты – потоки материи и энергии.

Эти джеты, сталкиваясь с облаками межзвездного газа, раскаляют их настолько, что те начинают отдавать избыток энергии в самом высокоэнергетическом диапазоне – гамма-лучах. Если такой поток случайно направится на Землю даже с весьма значительного расстояния, он способен погубить все живое – что, кстати, едва не произошло прошлой весной (читайте, как это было: « Пронесло »).

Наши телескопы фиксируют в среднем 2-3 таких вспышки в неделю, продолжительностью от пары миллисекунд до нескольких минут. В эти моменты гамма-вспышки выбрасывают количество излучения, сравнимое с яркостью всей остальной Вселенной – правда, не в видимом, а в гамма-диапазоне. Подробнее о гамма-всплесках вы можете прочесть в статье « Следы космических катастроф ».

Итак, 19 декабря 2004 г. к Земле пришло излучение гамма-всплеска, зафиксированное европейским орбитальным аппаратом Integral – по счастливой случайности ему удалось наблюдать всплеск с самого начала и до конца, а продлился он целых 500 секунд. И хотя с тех пор уже установлен новый рекорд мощности гамма-всплеска (читайте о нем в заметке « Гамма-королева »), и эта, зафиксированная в 2004-м и получившая обозначение GRB 041219A, оказалась невероятно сильной. «Вспышка, - говорит астроном Диего Гётц (Diego Gotz), - относится к 1% самых ярких, которые мы только наблюдали».

Сила взрыва и мощность джета создали действительно яркое событие, которое астрономы использовали для того, чтобы изучить вопрос поляризации гамма-лучей. Напомним, что всякое излучение, будучи электромагнитной волной, колеблется, и колебания эти происходят в разных плоскостях. Скажем, в солнечном свете они распределены случайно и хаотически, а если вы нацепите на нос поляризационные солнцезащитные очки, они смогут отфильтровать все волны, кроме тех, которые колеблются в определенной плоскости. Остальные будут рассеяны или поглощены, и глазам будет не так больно смотреть на мир в самый яркий день. Зато в гамма-всплеске излучение уже рождается высоко поляризованным.

Судя по всему, такая поляризация непосредственно связана со структурой магнитного поля в джете, который выбрасывается в ходе гамма-всплеска. Но чтобы окончательно понять механизм этой связи, придется разобраться в том, как именно джет порождает излучение. Тут возможны несколько вариантов.

Во-первых, возможны сценарии, подразумевающие, что это излучение является синхротронным (магнитотормозным) излучением , которое испускают заряженные частицы, летящие на околосветовых скоростях по искривленным линиям магнитного поля. Джет может «заимствовать» часть магнитного поля самой гибнущей звезды, или генерировать собственное магнитное поле – в этом случае электроны, попав в него на огромной скорости и двигаясь по спирали, будут испускать поляризованный свет. Еще одна возможная гипотеза полагает, что поляризация возникает в ходе движения джета через уже заполненное излучением пространство, путем сложных взаимодействий между летящими электронами и фотонами.

Диего Гётц считает, что данные всплеска GRB 041219A позволяют склониться к синхротронному излучению, причем в первом варианте – джет получает часть энергии магнитного поля от звезды и уносится с ним в пространство. Чтобы окончательно подтвердить выкладки Гётца и его коллег, идеально было бы научиться замерять поляризацию всех фиксируемых гамма-всплесков. К сожалению, большинство всплесков доносятся до нас чересчур слабыми, чтобы имеющиеся телескопы смогли это проделать. Разве что случится нечто, по силе подобное GRB 041219A, и тогда зонд Integral сможет собрать дополнительные данные. «Осталось подождать большого взрыва», - заключает Гётц.

По информации ESA Space Science