Космические струны могут провоцировать гамма-всплески

Специалисты классифицируют гамма-всплески по длительности, выделяя короткие (менее двух секунд) и длинные события. Длинные, демонстрирующие более мягкий спектр, обычно обнаруживаются в галактиках с интенсивным звездообразованием, сообщает Компьюлента.

Наблюдения выявили связь вспышек сверхновых типов с гамма-всплесками, и в настоящее время их источником считается процесс гравитационного коллапса массивных звезд. Короткие всплески, напротив, регистрируются в галактиках с незначительным звездообразованием, а поиски соответствующих сверхновых не дали результатов. Эти факты свидетельствуют в пользу того, что причиной появления коротких гамма-всплесков являются слияния компаньонов в тесных двойных системах.

В 2008 и 2009 годах ученым удалось зарегистрировать два удаленных гамма-всплеска - GRB 080913 и GRB 090423 - на красном смещении z = 6,7 и 8,2. Длительность событий, имевших жесткий спектр, не превышала двух секунд, однако измеренная величина энерговыделения оказалась неожиданно большой для коротких всплесков. Кроме того, их параметры удовлетворяют соотношению Амати, которое устанавливает связь между пиковой энергией в спектре и полным энерговыделением и выполняется, как показывают наблюдения, только в случае длинных всплесков.

По мнению авторов, упомянутые несоответствия достаточно серьезны, а GRB 080913 и GRB 090423 принадлежат к новому классу гамма-всплесков, порождаемых космическими струнами - линейными топологическими дефектами, которые могли сформироваться при фазовом переходе в молодой Вселенной.

Предположения о возможной связи гамма-всплесков с космическими струнами высказывались еще в 1987 г., а косвенным свидетельством существования последних считается недавно зарегистрированная миллисекундная вспышка радиоизлучения. Ранее было показано, что во внешних электромагнитных полях такие струны должны вести себя как сверхпроводящие проволоки, вследствие чего в них могут развиваться гигантские токи. Взяв эту модель за основу, авторы рассчитали примерные параметры и частоту возникновения гамма-всплесков, источниками которых служит электромагнитное излучение струн. Полученные значения соответствуют наблюдаемым характеристикам GRB 080913 и GRB 090423.

Эта гипотеза также разрешает проблему интенсивности звездообразования в молодой Вселенной, оценки которой по данным наблюдений галактик и удаленных гамма-всплесков (на z > 6) не соответствовали друг другу. Если предположить, что некоторый процент событий с большим красным смещением относится к новому классу, все встает на свои места.

Ниал Танвир из Лестерского университета (Великобритания), руководивший группой астрономов, которая зарегистрировала GRB 090423, считает идею своих гонконгских коллег чрезвычайно интересной, но более реалистичным ему кажется другое объяснение. По мнению Танвира, GRB 090423 выглядит "странно" просто потому, что свойства звезд в молодой Вселенной изучены плохо.