Письма в Астрономический журнал. Астрономия и космическая астрофизика, 2024, № 1
Покупка
Новинка
Тематика:
Астрономия
Издательство:
Наука
Год издания: 2024
Кол-во страниц: 122
Дополнительно
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Российская академия наук ПИСЬМА В АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ Астрономия и космическая астрофизика Том 50 № 1 2024 Январь Основан в январе 1975 г. Выходит 12 раз в год ISSN 0320-0108 Журнал издается под руководством Отделения физических наук РАН Главный редактор Р.А. Сюняев Редакционная коллегия И.Ф. Бикмаев, Д.С. Горбунов, С.А. Гребенев (ответственный секретарь), А.В. Иванчик, В.В. Кочаровский, К.А. Постнов, С.Ю. Сазонов, А.А. Старобинский (заместитель главного редактора), А.А. Токовинин, Н.Н. Чугай, Е.М. Чуразов, Л.Р. Юнгельсон Редакционный совет А.А. Вихлинин, В.С. Птускин Зав. редакцией М.Л. Скоробогатова Адрес редакции: 117342 Москва, ул. Бутлерова, д. 17Б, а/я 47 тел. +7 (495) 330-69-21; E-mail: pazh@pleiadesonline.com, pazh@pran.ru; WWW адрес: <http://hea.iki.rssi.ru/pazh> Москва ФГБУ «Издательство «Наука» © Российская академия наук, 2024 © Редколлегия журнала “Письма в Астрономический журнал» (составитель), 2024
СОДЕРЖАНИЕ Том 50, номер 1, 2024 От редколлегии 3 GRB231115A – гигантская вспышка магнитара в галактике М82 П. Ю. Минаев, А. С. Позаненко, С. А. Гребенев, И. В. Человеков, Н. С. Панков, А. А. Хабибуллин, Р. Я. Инасаридзе, А. О. Новичонок 7 Глубокий жесткий рентгеновский обзор поля М81 по данным обсерватории ИНТЕГРАЛ Р. А. Кривонос, И. А. Мереминский, С. Ю. Сазонов 25 SRGZ: классификация точечных рентгеновских источников еРОЗИТА в области 1% DESI и калибровка фотометрических красных смещений А. В. Мещеряков, Г. А. Хорунжев, С. А. Воскресенская, П. С. Медведев, М. Р. Гильфанов, Р. А. Сюняев 34 Оценка точности параметров звездных атмосфер и межзвездного поглощения из высокоточных данных широкополосной фотометрии Ю. В. Пахомов 51 Исследование углеродной звезды T Дракона А. М. Татарников, С. Г. Желтоухов, В. И. Шенаврин, И. В. Сергеенкова, А. А. Вахонин 69 О вспышечной активности мазера H2O в DR21OH А. В. Лапинов, А. М. Толмачев, А. К. Киселев, Н. И. Лапин, С. А. Лапинова, И. А. Старцева, А. С. Логинова 78 Пути синтеза метилформиата на различных этапах звездообразования О. В. Кочина, Д. З. Вибе 86 Звездный ветер и эффективность плазменного радиоизлучения экзопланет В. В. Зайцев, В. Е. Шапошников, М. Л. Ходаченко, М. С. Руменских 96 Радиолокационные изображения предполагаемых мест посадки космического аппарата на Луну Ю. С. Бондаренко, Д. А. Маршалов, Б. М. Зиньковский, А. Г. Михайлов 106 Памяти Алексея Александровича Старобинского (19.04.1948–21.12.2023) 113
ПИСЬМА В АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2024, том 50, № 1, с. 3–6 ОТ РЕДКОЛЛЕГИИ Этот номер открывает юбилейный 50 том “Писем в Астрономический журнал”. Первые статьи журнала увидели свет в январе 1975 г. Во вступительной статье утверждалось, что журнал будет ежемесячно “печатать краткие статьи по всем актуальным вопросам современной астрономии, излагающие еще нигде не опубликованные результаты, которые по научным соображениям нуждаются в быстрой публикации. Будут публиковаться статьи, как основанные на экспериментах и наблюдениях, так и теоретического характера. Тематика журнала будет охватывать астрофизику, небесную механику и астрометрию …”. Задачей “Писем в АЖ” объявлялась “публикация новых результатов, относящихся к передовому фронту астрономической науки. Такие результаты должны как можно скорее – на основе первой же публикации – становиться достоянием максимально широкого круга астрономов и ученых смежных специальностей”. Слово “Письма” в названии журнала как раз и означало то, что он ставит своей целью быструю публикацию статей. При этом журнал всегда был независим от “Астрономического журнала”, имел свою собственную тематику, редколлегию, свой круг авторов и читателей. Журнал был создан по инициативе В.Л. Гинзбурга, Я.Б. Зельдовича, А.Г. Масевич, Р.З. Сагдеева и И.С. Шкловского. Он должен был стать рупором новых, бурно развивающихся в семидесятые годы областей астрономии – таких, как космология, релятивистская астрофизика, астрофизика высоких энергий, радио- и нейтринная астрономия, исследования Солнца и солнечной системы с космических аппаратов. В это время в стране вводились в строй крупнейшие в мире оптический и радиотелескопы (6-метровый БТА и РАТАН-600), большие полноповоротные антенны центров дальней космической связи (70-метровые в Евпатории и Уссурийске, 64-метровые в Медвежьих озерах и Калязине), планировались новые миссии к Венере, Марсу, астрофизические эксперименты на орбитальных космических станциях. Кажется естественным, что одним из соучредителем журнала стал Институт космических исследований АН СССР, ответственный за эти эксперименты. Жизнь показала, что создание такого журнала оказалось своевременным и полностью оправданным, – в “Письмах в АЖ” были опубликованы первые работы по инфляции Вселенной, возможости ее квантового рождения, образованию ее крупномасштабной структуры (теория “блинов”), предсказаниям угловых флуктуаций реликтового излучения, по разным аспектам теории аккреции на черные дыры и нейтронные звезды, по комптонизации и формированию спектров излучения рентгеновских источников. В статьях журнала было впервые высказано предположение о том, что в центре Галактики находится сверхмассивная черная дыра, была разработана теория приливного разрушения звезды массивной черной дырой и рассчитано ее излучение, впервые определена светимость пограничного слоя при дисковой аккреции на нейтронную звезду со слабым магнитным полем и исследовано растекание аккрецирующего вещества по ее поверхности, наконец, была предсказана возможность взрыва нейтронной звезды в тесной двойной системе. В журнале опубликованы основополагающие работы по теории взрыва сверхновых, моделированию их кривых блеска, рассчитаны искажения космического микроволнового, радио- и рентгеновского фона в горячем газе скоплений галактик и исследованы ударные фронты, образующиеся в сталкивающихся скоплениях, впервые рассмотрена возможность космологической эволюции важнейших физических констант и получены ограничения подобных космологических изменений постоянной тонкой структуры. В “Письмах в АЖ” публиковались результаты всех отечественных космических экспериментов в области рентгеновской и гамма-астрономии, в других областях внеатмосферной астрономии. Прежде всего это результаты наблюдений космических гамма-всплесков в экспериментах “Конус”, “Снег”, “Геликон” на межпланетных станциях “Венера-11-12-13-14”, спутниках “Прогноз-9”, Коронас-Ф, Konus-Wind. К этим исследованиям было приковано внимание астрофизиков всего мира. Регистрация гигантского всплеска 5-го марта 1979 г. (от SGR0520-66), а затем обнаружение целой популяции подобных источников повторных мягких гамма-всплесков (SGR1900+14, SGR1806-20 и других) привело к открытию магнитаров – нейтронных звезд, излучающих за счет их экстремального магнитного поля. В текущем номере журнала опубликованы результаты наблюдений приборами обсерватории INTEGRAL и монитором GBM спутника Fermi гигантской вспышки уже внегалактического магнитара GRB231115A, расположенного в галактике M 82. Нельзя не отметить и недавнее сообщение в журнале о регистрации 3
обсерваторией INTEGRAL электромагнитного проявления в гамма-диапазоне (вспышки) одного из двух событий слияния нейтронных звезд (GW 190425), зарегистрированных гравитационно-волновыми детекторами LIGO-Virgo. Журнал публиковал данные ультрафиолетового и рентгеновского приборов спутника “Астрон”, сообщил об открытии жесткого рентгеновского излучения Сверхновой 1987А модулем “Квант” космической станции “Мир”, о результатах картографирования зоны центра Галактики в рентгеновских лучах телескопами высокоапогейной обсерватории “Гранат”, обнаружении и исследовании ими ранее неизвестных рентгеновских источников, некоторых – совершенно уникальных: галактических микроквазаров и рентгеновских новых, вспыхивающих при нестационарной аккреции на черную дыру или нейтронную звезду в двойных системах. В “Письмах в АЖ” были опубликованы данные спутника “Реликт-1”, давшего первые результаты по анизотропии реликтового излучения. В журнале опубликованы многие результаты наблюдений обсерватории INTEGRAL, успешно работающей на орбите уже 22 года. Среди них – первая детальная карта всего неба в жестких рентгеновских лучах, каталоги сотен новых рентгеновских источников (в том числе их ранее неизвестных популяций – сильнопоглощенных источников и “быстрых рентгеновских транзиентов”), сравнительный анализ спектров и временных характеристик рентгеновских пульсаров, результаты исследования зависимости энергии циклотронных линий в их спектрах от светимости и результаты широкополосной спектроскопии излучения рентгеновских новых. Были опубликованы каталоги рентгеновских всплесков, связанных с термоядерными взрывами на поверхности аккрецирующих нейтронных звезд, доложено об обнаружении кратных всплесков, временной интервал между которыми слишком мал для накопления критической массы вещества при аккреции. В настоящее время все большее место в журнале занимают статьи по результатам наблюдений рентгеновского неба телескопами с зеркалами косого падения астрофизической обсерватории “Спектр-РГ” (СРГ), выведенной в космос в 2019 г. Обсерватория построила наиболее чувствительную карту Вселенной в рентгеновских лучах, открыла миллионы источников, среди которых квазары и ядра активных галактик, сотни тысяч звезд с активными коронами, около 50 тысяч скоплений галактик. Анализу и исследованию этих источников будут посвящены еще многие десятки, если не сотни статей. Обнаружение новых рентгеновских источников обычно сопровождается их последующими оптическими и инфракрасными наблюдениями. Это необходимо для их отождествления, исследования долговременной переменности, измерения красных смещений ядер активных галактик и квазаров, орбитальных параметров двойных систем, выявления симбиотических, катаклизмических и других видов переменных звезд – компонентов двойной системы. В наблюдениях оказываются задействованными многие лучшие отечественные телескопы, работающие на них астрономы-наблюдатели. Редколлегия охотно публиковала и публикует основанные на этих наблюдениях работы. В то же время нужно отметить, что редколлегия всегда ставила выше по приоритету статьи с заметным физическим содержанием, по сравнению с чисто наблюдательными работами. Через журнал шел поток статей о физических процессах в экстремальных астрофизических условиях – в недрах и на поверхности нейтронных звезд, при их слиянии, слиянии белых карликов, коллапсе железного ядра сверхмассивных звезд и взрывах сверхновых, а также в ранней Вселенной и в гравитационном поле черных дыр. Во многом благодаря первому главному редактору журнала проф. Б.Ю. Левину журнал имел особый интерес к проблеме космогонии, исследованиям планет, комет и астероидов. Специальные выпуски были повящены результатам миссии “Вега-1–2” к комете Галлея, картографированию в 2 радиолучах поверхности Венеры радаром с борта межпланетных станций “Венера-15-16”, данные со спускаемых аппаратов на поверхность Венеры и с аэростатов, свободно плавающих в ее атмосфере. В наши дни мы с удовольствием публикуем работы, посвященные обнаружению воды на Марсе и поиску оптимальных траекторий полета к Седне. Благодаря заместителю главного редактора проф. Л. И. Матвеенко мы были открыты для публикаций радиоинтерферометрических исследований со сверхдлинной базой как в интересах внеатмосферной астрономии и исследования мазерных источников в Галактике, так и для планетных исследований. Многие из упомянутых работ, составляющих “золотой фонд” журнала, можно найти в коллекции его “лучших” статей на сайте журнала по адресу hea.iki.rssi.ru/pazh. Часть из этих работ – высокоцитируемые, другим повезло меньше, тем не менее редколлегия считает, что они заложили новые направления исследований в астрономии и астрофизике и достойны включения в список. Отметим, что при его составлении предпочтение отдавалось ранним статьям, русские версии которых трудно найти в электронном виде, полный список “лучших” статей, очевидно, должен быть намного длиннее. На сайте журнала можно также посмотреть коллекцию мемориальных статей, опубликованных в журнале, проследить многолетнюю эволюцию его импакт-фактора, найти оглавление за многие годы издания (для русской и английской версий журнала) и другую полезную информацию. ПИСЬМА В АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ том 50 № 1 2024
Опубликованные в журнале, начиная с 1993 года, 2 877 статьи по данным NASA ADS были процитированы 25 750 раз (8.95 ссылки на статью). Это самый высокий показатель среди журналов РАН астрономической направленности. Все статьи (5 520), опубликованные за все время издания журнала, цитировались 48 200 раз. Отдельные лучшие статьи набрали уже ~ 400 ссылок, почти три десятка статей – свыше 100 ссылок, 100 статей – более 50 ссылок (индекс Хирша журнала равен 62). Хотя члены редколлегии постоянно работают над всесторонним улучшением показателей журнала, они понимают, что его успехи во многом связаны с бумом, который наблюдается в астрономии, астрофизике и космологии в последние десятилетия. Тематика журнала как нельзя лучше вписывается в этот вектор развития. Мы и в дальнейшем намерены продолжить публикацию важнейших результатов, полученных орбитальными астрофизическими обсерваториями INTEGRAL, Fermi, NuSTAR, XMM-Newton, SWIFT, SRG, а также лучшими российскими оптическими телескопами. Надеемся опубликовать первые результаты готовящихся к доставке на МКС рентгеновского прибора МВН и к запуску на геосинхронную орбиту Всемирной космической ультрафиолетовой обсерваторииWSO-UV (“Спектр-УФ”). С нетерпением ждем статей с результатами Байкальского глубоководного нейтринного телескопа (Baikal-GVD) и обновленных экспериментов по регистрации космических лучей и гамма-излучения сверхвысоких энергий (Тункинский и Баксанский эксперименты). Ну и конечно, мы продолжим публикаций теоретических работ в области космологии, релятивистской астрофизики, астрофизики высоких энергий, физики астрочастиц и гравитационно-волновой астрономии. В условиях беспрецедентного закрытия ряда западных журналов для публикаций российских ученых, преобразования других западных журналов в платные издания, что в условиях санкций делает их для российских авторов почти недоступными, значение журнала “Письма в АЖ” (и ответственность его редколлегии) в срочной публикации и распространении по всему миру важнейших результатов, полученных российскими авторами в области астрономии и астрофизики, многократно возрастает. Надеемся, что это приведет к увеличению потока рукописей, направляемых в журнал, и внесет свой вклад в его дальнейшее процветание. За прошедшие годы журнал сменил много издательств, как русской версии, так и английской. Заметно улучшились дизайн и полиграфия издания, качество перевода статей. Менялось даже название журнала. До 1993 г. журнал издавался за рубежом на английском языке под названием “Soviet Astronomy Letters”. C января 1993 г. он изменил название на “Astronomy Letters”, а с целью уточнения концепции журнала, на его обложку были вынесены слова “A Journal of Astronomy and Space Astrophysics” (в русской версии – слова “Астрономия и космическая астрофизика”). В настоящее время журнал на русском языке издается издательством “Наука”, на английском языке – издательством “Pleiades Publishing, Inc.”. Журнал ежемесячный, публикуется в печатном и электронном виде. Электронные выпуски русскоязычной версии доступны на сайтах ИКЦ “Академкнига” (sciencejournals.ru/listissues/pisma, за 2018–2023 гг.) и РЦНИ (journals.rcsi. science/0320–0108, с 2023 г.), а также в eLIBRARY (www.elibrary.ru/contents.asp?titleid=7941). Переводная версия (как “Astronomy Letters”, так и “Soviet Astronomy Letters”) доступна в библиографической базе NASA ADS по адресу ui.adsabs.harvard. edu/search/q=bibstem%3A(“SvAL” or “AstL”), до 2000 г. – в открытом доступе, позже – по подписке. Выпуски “Astronomy Letters” с 2000 г. доступны также на сайте “Springer Link” (link.springer.com/ journal/11443/volumes-and-issues). Рукописи подвергаются строгому отбору (отклоняется 35–40%), просматриваются не менее чем двумя рецензентами, затем обсуждаются на заседаниях редколлегии. Принимаются статьи авторов всего мира (у ангоязычных авторов в русской версии журнала печатается лишь заголовок и абстракт, доля таких статей составляет 15%). Недавно редколлегией было снято строгое ограничение объема представляемых рукописей. В то же время мы продолжаем считать своей важнейшей задачей срочную публикацию новых результатов, находящихся на переднем крае современной астрономии и астрофизики, и при отборе статей для публикации придерживаемся прежних высоких критериев. Текущий средний срок от момента поступления рукописи до ее публикации составляет 140 дней. На протяжении уже многих лет журнал “Письма в АЖ” (”Astronomy Letters”) входит в число наиболее цитируемых российских научных изданий. В 2019–2020 гг. импакт-фактор журнала достигал уровня 1.4–1.5, в 2023 г. был равен 1.1. ПИСЬМА В АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ том 50 № 1 2024
ПИСЬМА В АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2024, том 50, № 1, с. 7–28 GRB 231115A ГИГАНТСКАЯ ВСПЫШКА МАГНИТАРА В ГАЛАКТИКЕ М82 и др. © 2024 г. П. Ю. Минаев1, 2 *, А. С. Позаненко1, 3, С. А. Гребенев1, И. В. Человеков1, Н. С. Панков1, 3, А. А. Хабибуллин3, Р. Я. Инасаридзе4, А. О. Новичонок5 1Институт космических исследований РАН, Москва, Россия 2Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН, Москва, Россия 3НИУ “Высшая школа экономики”, Москва, Россия 4Грузинская национальная астрофизическая обсерватория им. Евгения Харадзе, Абастумани, Грузия 5Петрозаводский государственный ун-т, Петрозаводск, Россия Поступила в редакцию 18.11.2023 г. После доработки 20.11.2023 г.; принята к публикации 21.11.2023 г. Представлены результаты исследования короткого гамма-всплеска GRB 231115A в рентгеновском и гамма-диапазонах по данным космических обсерваторий INTEGRAL и Fermi. Источник всплеска локализован телескопом IBIS/ISGRI обсерватории INTEGRAL с точностью ≤1. ʹ5, он находится в галактике Сигара (M 82). Проведены оперативные наблюдения области всплеска в оптическом диапазоне на 36-см телескопе в Китабе Международной сети телескопов ИПМ им. М. В. Келдыша РАН и на 70-см телескопе AS-32 Абастуманской астрофизической обсерватории. Оптическое излучение обнаружить не удалось. Близость родительской галактики (DL ~ 3.5 Мпк) существенно ограничивает энергетику события (Eiso ~ 1045 эрг) и позволяет интерпретировать его как гигантскую вспышку ранее неизвестного источника повторных мягких гамма-всплесков (Soft Gamma Repeater или SGR) – экстремального проявления активности нейтронной звезды со сверхсильным магнитным полем (магнитара). Данный вывод подтверждает нетипично жесткий для космологических гамма-всплесков энергетический спектр, а также отсутствие оптического послесвечения и гравитационно-волнового сигнала, который должен был бы быть зарегистрирован антеннами LIGO/Virgo/KAGRA, если бы вcплеск был вызван слиянием нейтронных звезд. Положение всплеска на диаграммах Ep,i – Eiso и T90,i – EH также свидетельствует о том, что GRB 231115A был гигантской вспышкой магнитара. Отметим, что это первая хорошо локализованная гигантская вспышка внегалактического SGR. Ключевые слова: вспышки гамма-излучения, космические гамма-всплески, слияния нейтронных звезд, источники повторных мягких гамма-всплесков, магнитары. DOI: 10.31857/S0320010824010012, EDN: ORDQKU ВВЕДЕНИЕ1 Существование двух разных типов космических гамма-всплесков (GRBs) было впервые обнаружено в эксперименте КОНУС (Мазец и др., 1981) и в дальнейшем подтверждено наблюдениями прибора CGRO/BATSE (Кувелиоту и др., 1993) при анализе распределения всплесков по параметру длительности T90. Короткие всплески (длительностью менее 2 с) характеризуются более жестким спектром (с большей долей высокоэнергичного излучения) и менее выраженной спектральной эволюцией (задержкой низкоэнергичного излучения относительно высокоэнергичного) по сравнению со длинными всплесками (T90 2 2 с, например, Кувелиоту и др., 1993; Норрис и др., 2005; Минаев и др., 2010а, 2012, 2014). При этом распределения * Электронный адрес: minaevp@mail.ru этих двух типов по длительности и спектральной жесткости, традиционно используемые для классификации всплесков, значительно перекрываются, оставляя актуальной вплоть до настоящего времени проблему классификации всплесков в области пересечения распределений (см., например, Дезалай и др., 1997; Минаев и др., 2010б; Минаев, Позаненко, 2017; Тарнопольский, 2019). Считается, что короткие гамма-всплески (позднее обозначенные как всплески типа I) связаны со слиянием двух нейтронных звезд (Блинников и др., 1984; Пачинский, 1986; Межарос, Рис, 1992), что недавно было подтверждено регистрацией событий GRB/GW 170817 и GRB/GW 190425 гравитационно-волновыми детекторами LIGO/ Virgo (Эбботт и др., 2017а, б; Позаненко и др., 2018, 2019). Некоторые всплески типа I сопровождаются дополнительной компонентой излучения 7
МИНАЕВ и др. эволюция излучения) и их частота (до сих пор не было зарегистрировано повторных гигантских вспышек ни от одного известного SGR) во многом аналогичны свой ствам космических гамма-всплесков типа I. Это вносит определенную сложность при классификации транзиентных гамма-событий (Мазец и др., 2008; Минаев, Позаненко, 2020б). Самым надежным методом выявления источников SGR является обнаружение периодичностей в хвосте их кривых блеска. Периодичность была найдена для многих галактических SGR, например: SGR 0520–66 (Мазец и др., 1979б), SGR 1806– 20 (Мазец и др., 2005; Палмер и др., 2005), SGR 1900+14 (Мазец и др., 1999; Ферочи и др., 1999). Были найдены пульсации после нескольких коротких гамма-всплесков, зарегистрированных в эксперименте BATSE/CGRO, например, GRB 930905 (Позаненко и др., 2005) и GRB 970110 ( Крайдер, 2006), и эти гамма-всплески также могут рассматриваться как кандидаты в гигантские вспышки неотождествленных SGR. Источники мягких повторных гамма-всплесков, наиболее вероятно, связаны с магнитарами – одиночными нейтронными звездами со сверхсильными магнитными полями (B ≥ 1014 Гс). Невероятная мощность и физическая причина их гигантских вспышек остаются невыясненными (Дункан, Томпсон, 1992; Томпсон, Дункан, 1995; Кувелиоту и др., 1999). Локализация короткого гамма-всплеска GRB 231115A с точностью лучше 2ʹ, выполненная в рамках оперативного (Quick Look) анализа телеметрических данных гамма-телескопа IBIS/ISGRI обсерватории INTEGRAL, надежно связывает его с близкой галактикой Сигара (М82) с активным звездообразованием (Бернс, 2023), что позволяет предположить это событие вызванным не слиянием пары нейтронных звезд, а гигантской вспышкой ранее неизвестного источника мягких повторных гамма-всплесков, находящегося в этой галактике (см., например, Д’Авансо и др., 2023а; Минаев, Позаненко, 2023б). В работе представлены результаты наблюдений и анализа GRB 231115A в гамма-диапазоне по данным обсерваторий INTEGRAL и Fermi и собственных ранних оптических наблюдений области локализации с целью выяснения природы источника всплеска, в том числе с использованием классификации, основанной на корреляции параметров полной энергии Eiso, спектральной жесткости Ep,i (Амати и др., 2002) и длительности гамма-всплесков в системе источника T90,i, предложенной Минаевым, Позаненко (2020а, б). РЕГИСТРАЦИЯ GRB 231115A И РАННИЕ НАБЛЮДЕНИЯ Всплеск GRB 231115A длительностью около 0.1 с и жестким спектром изучения, что характерно как с длительностью в десятки секунд и более мягким (по сравнению с основным эпизодом излучения) спектром – продленным излучением, природа которого до сих пор не выяснена (Коннатон, 2002; Джерелс и др., 2006; Россвог, 2007; Метцгер и др., 2008; Минаев и др., 2010а; Норрис и др., 2010; Барков, Позаненко, 2011). Длинные гамма-всплески (типа II) считаются связанными с коллапсом ядра массивной звезды (Вусли, 1993; Пачинский, 1998; Межарос, 2006), некоторые из них, наиболее близкие к наблюдателю, сопровождаются вспышками сверхновых типа Ic (см., например, Галама и др., 1998; Пачинский, 1998; Кано и др., 2017; Вольнова и др., 2017; Белкин и др., 2020, 2024). Существуют аномалии в соотнесении длительности гамма-всплесков и их типа, когда короткие гамма-всплески сопровождались вспышками сверхновых (например, GRB 200826A, Росси и др., 2022), или, наоборот, объективно длинный GRB 230307A был ассоциирован с килоновой (Леван и др., 2023). Таким образом, корректная классификация гамма-всплесков, наряду с определением красного смещения их родительских галактик, имеет важное значение для исследования их источников. Короткие вспышки жесткого гамма-излучения характерны также для некоторых источников повторных мягких гамма-всплесков (SGR, Голенецкий и др., 1979; Мазец и др., 1979а) во время их экстремальной активности (так называемые гигантские вспышки, например, Мазец и др., 1979б, 2008; Томпсон, Дункан, 2001; Фредерикс и др., 2007). Кривая блеска гигантской вспышки состоит из короткого (доли секунды), жесткого и очень яркого основного эпизода, за которым может следовать длительное (сотни секунд) и значительно более слабое продленное излучение, характеризующееся периодичностью, связанной с вращением нейтронной звезды, в магнитосфере которой произошла гигантская вспышка. Все подтвержденные длительными наблюдениями источники мягких повторных гамма-всплесков находятся в Галактике, до сих пор гигантские вспышки были зарегистрированы от четырех из них. Однако основной короткий эпизод гигантской вспышки может быть зарегистрирован и из ближайших к нам галактик. Например, гигантская вспышка от SGR 1806-20 могла бы быть зарегистрирована на расстоянии 30–50 Мпк (Орли и др., 2005; Накар и др., 2005). Несколько кандидатов в гигантские вспышки SGR, возможно, произошедших в близких галактиках, были предложены на основе результатов триангуляции IPN (см., например, Фредерикс и др., 2007; Мазец и др., 2008). Наблюдаемые свой ства гигантских вспышек (временной профиль, жесткость и спектральная ПИСЬМА В АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ том 50 № 1 2024
GRB 231115A ГИГАНТСКАЯ ВСПЫШКА МАГНИТАРА В ГАЛАКТИКЕ М82 9 Рис. 1. Временной профиль всплеска GRB 231115A по данным телескопа IBIS/ISGRI обсерватории INTEGRAL в четырех диапазонах энергий с разрешением 5 мс. для гамма-всплесков типа I (коротких), так и для гигантских вспышек магнитаров (SGRs), был зарегистрирован 15 ноября 2023 г. в 15h36m21. s20 UT космическими гамма-детекторами: Fermi/GBM (Далесси и др., 2023), INTEGRAL/IBIS/ISGRI (Мерегетти и др., 2023), KONUS-Wind (Фредерикс и др., 2023), Glowbug (Чеунг и др., 2023), InsightHXMT/HE (Ксю и др., 2023), Swift/BAT (Рончини и др., 2023). Всплеск был зарегистрирован в поле зрения телескопа IBIS/ISGRI, благодаря этому его положение было определено с точностью лучше 2ʹ, что позволило установить родительскую галактику – M82 (Д’Авансо и др., 2023а; Бернс, 2023; Мерегетти и др., 2023). Высокая точность локализации инициировала поиск возможного излучения в других диапазонах энергии. Попытки наблюдения оптического послесвечения, предпринятые множеством научных групп на разных телескопах, не увенчались успехом (Липунов и др., 2023а, б; Балануца и др., 2023; Искандар и др., 2023; Чен и др., 2023; Жианг и др., 2023; Хаяцу и др., 2023; Перли и др., 2023; Д’Авансо и др., 2023; Турпин и др., 2023; Ан и др., 2023; Ху и др., 2023). Оптический кандидат, обнаруженный на 0.7-м телескопе GROWTH-India (Кумар и др., 2023а), после более глубокого анализа оказался артефактом (Кумар и др., 2023б). Рентгеновские телескопы Swift/XRT и NuSTAR не обнаружили следов рентгеновского послесвечения спустя соответственно 2.5 и 4 часа после триггера (Осборн и др., 2023; Грефенстетте, Брайтман, 2023). В эксперименте MAGIC получен верхний предел на поток гамма-излучения в диапазоне выше 250 ГэВ спустя 8 часов после всплеска (Коллаборация MAGIC, 2023). Радиотелескоп CHIME/ FRB также не смог обнаружить от источника какой-либо активности, например, вспышки, похожей на быстрый радиовсплеск (FRB) в диапазоне 400–800 МГц (Картин, 2023). Наконец, гравитационно-волновые детекторы LIGO/Virgo/KAGRA не зарегистрировали сигнал, который должен был бы сопровождать слияние двух нейтронных звезд, если бы зарегистрированный всплеск действительно относился к коротким гамма-всплескам, вызванным такими слияниями (Коллаборация LIGO и др., 2023). Не обнаружен и нейтринный сигнал в эксперименте IceCube (Коллаборация IceCube, 2023). АНАЛИЗ ДАННЫХ ОБСЕРВАТОРИИ INTEGRAL Международная астрофизическая лаборатория гамма-лучей INTEGRAL (Винклер и др., 2003; Куулкерс и др., 2021) работает на высокоапогейной орбите уже 22-й год. На борту находятся несколько широкоугольных телескопов с кодирующей апертурой, способных строить изображение неба и проводить полноценный анализ энергетических спектров и переменности излучения разнообразных космических источников: гамма-телескоп IBIS с двумя детекторами: ISGRI (Лебран и др., 2003), чувствительным в диапазоне 20–400 кэВ, и PICsIT (Лабанти и др., 2003), чувствительным в диапазоне 200 кэВ – 10 МэВ, гамма-спектрометр SPI (Ведренн и др., 2003) с охлаждаемыми германиевыми детекторами, чувствительный в диапазоне 20 кэВ – 8 МэВ, и два рентгеновских телескопа JEM-X (Лунд и др., 2003), чувствительных в диапазоне 4–30 кэВ. Отметим также антисовпадательную защиту ACS гамма-спектрометра SPI (Рау и др., 2005), работающую как всенаправленный детектор большой площади в диапазоне 85 кэВ – 10 МэВ и записывающую темп счета фотонов с временным разрешением 50 мс. Всплеск был зарегистрирован во время плановых наблюдений поля галактики M 81, проводимых по заявке AO-20 # 2020020 (рук. И. А. Мереминский). Сразу после обнаружения всплеска данные всех инструментов во временном интервале, ПИСЬМА В АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ том 50 № 1 2024