1 / 33

ГАММА-ВСПЛЕСКИ И СВЕРХНОВЫЕ: НОВЫЕ ФАКТЫ, НОВЫЕ МОДЕЛИ

Т.А.Фатхуллин и В.В.Соколов Обзор новых наблюдательных данных, подтверждающих прямую связь космических гамма-всплесков с массивными сверхновыми.

telyn
Download Presentation

ГАММА-ВСПЛЕСКИ И СВЕРХНОВЫЕ: НОВЫЕ ФАКТЫ, НОВЫЕ МОДЕЛИ

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Т.А.Фатхуллин и В.В.Соколов Обзор новых наблюдательных данных, подтверждающих прямую связь космических гамма-всплесков с массивными сверхновыми. О гамма-всплеске GRB 060218/SN 2006aj (z=0.033): новейшие результаты наблюдений и о неизбежных изменениях в "стандартных"/популярных теоретических сценариях, описывающих феномен гамма-всплеска и взрыв (массивной) сверхновой. ГАММА-ВСПЛЕСКИ И СВЕРХНОВЫЕ: НОВЫЕ ФАКТЫ, НОВЫЕ МОДЕЛИ

  2. Самые первые спектры OT GRB 060218(z = 0.0331) Telescope Tfirst_Sp astro-ph/ MDM (2.4m) 1.95 days 0603686 (Mirabal et al.) BTA (6m) 2.55 days we will show it at this week ESO VLT (8m) 2.89 days 0603530 (Pian et al.) NOT (2.56m) 3.78 days 0603495* (Sollerman et al.) MMT (6.5m) 3.97 days 0603377 (Modjaz et al.) ... ... ... Tfirst_Sp - время после GRB 060218 0603495* - Sollerman et al., directly in Abstract that:"Our first spectra are earlier than spectra for any other GRB-SN.” Но тут Jesper Sollerman сильно ошибается потому, что Спектры GRB 060218/SN 2006aj, полученные на БТА, как и для GRB 030329/SN 2003dh (z = 0.1685), снова оказываются в числе самых первых спектров двух самых близких GRB/SN-вспышек. UV-избытки в ранних спектрах – это взаимодействие ударной волны со звездным ветром массивной звезды (the SN Ic shock break-out)

  3. The shock breaks out through the wind 56Ni synthesized behind the shock wave The wind envelope Модель асимметричного взрыва GRB/SN прародителя …a strongly non-spherical explosion may be a generic feature of core-collapse supernovae of all types. …Though while it is not clear that the same mechanism that generates the GRB is also responsible for exploding the star. astro-ph/0603297 Leonard, Filippenko et al. = ? Fig. from Astro-ph/0604131, Woosley and Heger Хотя само явление необычное, но объект-источник не так уж и уникален !/? Чем ближе GRB-вспышка, тем больше признаков СН.

  4. SN1993J The shock break-out 56Ni → 56Co → 56Fe → the radioactive heating Nature, 364, 507, 1993 K.Nomoto et al.

  5. * The core-collapse supernovae

  6. Astro-ph/0603279 Явление (the shock break-out), типичное для "массивных" SN (SN Ib/c, SN II), о котором мы уже не раз говорили (в связи с GRB 030329/SN2003dh, z=0.1685), непосредственно наблюдалось у GRB 060218/SN2006aj (z=0.0331). Т.о., оказывается, что чем ближе GRB-вспышка, тем больше признаков SN (… с 2000 г), и тогда действительно GRB – начало взрыва массивных SN.

  7. (0.3-10 keV) a black body component ~ 106 K (15-150 keV) Astro-ph/0603279, Campana et al. Swift GRB 060218 light curve Time (s)

  8. The Colgate’s shock break-out γ-rays + X-rays ≈ 6·1049 erg GRB afterglow The radioactive heating Энергия GRB ~ Энергии UV-вспышки (Rayleigh-Jeans tail of the BB) Astro-ph/0603279, Campana et al. XRT and UVOT The shock break-out UV ≈ 3·1049 erg

  9. Multiwavelength Sp on Feb.19 (A.Castro-Tirado et al.) Exclusive! GRB 060218, the Rayleigh-Jeans tail of the Black Body spectrum

  10. UVOT UV-вспышка ~ 11 hours after GRB 1.16 d Astro-ph/0603279, Campana et al. Радиус пред-СН/GRB 060218 ~ 100 R סּ

  11. 3 года назад и примерно в тот же момент (~ 11 h after GRB) нам удалось снять спектр OT GRB 030329 – самый ранний из всех наблюдавшихся до сих порПо-видимому, именно в этот момент (в максимуме блеска UVOT UV-вспышки, он отмечен на рисунке) ударная волна выходит на поверхность GRB-прародителя и GRB 060218, и GRB 030329 В этот момент (ΔtUT ~ 11h) светимость вполне может составлять ~1045erg/s. Она как раз совпадает со светимостью OT GRB 030329 в то время, когда мы снимали этот спектр (см. в astro-ph/0312359/Bull. SAO, 56, 5)В тот же самый момент радиус (фотосферы) может быть <~400 Rסּ.Чтобы сделать более точную оценку, нужно знать массу и распределение плотности в звездно-ветровой оболочке, через которую проходит ударная волна (при взрыве СН, см., напр., Young et al., 1995).

  12. SN1993J II → I b/c Lmax ~ 1045 erg/s Δ t ~ 4 h ApJ 449, L51-54, 1995Younget al.

  13. BTA & Zeiss GRB 030329

  14. В спектре OT GRB 030329 очень рано появились широкие абсорбции, характерные для SN Ic. UV-избыток (UV-вспышка), и широкие абсорбции связаны все c тем же: "shock breaks out through the wind." (Campana et al. 2006) - что прямо и наблюдалась в случае GRB 060218. Для GRB 030329 через ~ 8h (R_c ~14.5) вклады в общую светимость GRB-afterglow (джета) и ударной волны примерно одинаковы. Но вклад the shock break-out эффекта (как и для SN 1993J) быстро уменьшается и после яркой UV-вспышки (см. Campana et al., astro-ph/0603279):"The UV light continues to plummet as cooler temperaturesallow elements to recombine and line blanketing to set in..."

  15. A. Zeh et al. z=0,169 jet + break out

  16. Именно эти абсорбции (blanketing lines) мы и увидели в ранних спектрах OT GRB 030329, когда свет от ударной волны стал быстро слабеть – первый (плавный) изгиб на кривой блеска -- и континуумстал определяться уже GRB-afterglow (т. е. джетом).( ! В отличие от GRB 030329, в случае GRB 060218 джет проявил себя только врентгене...)Позже (через неск. дней), как для SN 1993J, и для GRB/SN 970228, 990712, 991208, ... (см. поздние “горбы” на кривых блеска теперь уже многих OT GRBs)"... radioactive decay causes the optical light to begin risingto the maximum normally seen in SN light",когда обычно и наблюдаются спектры SN Ic, по которым они классифицируются

  17. SN1993J The shock break-out 56Ni → 56Co → 56Fe → the radioactive heating Nature, 364, 507, 1993 K.Nomoto et al.

  18. Astro-ph/0306347

  19. Далее показаныранние и все остальные спектры • GRB 060218/ SN 2006ajПравда и здесь были проблемы - опять не удалось проследитьна БТА все изменения в спектре (и "соединиться") с другими.И опять мы (на свою голову) сняли спектр раньше всех... • Вот что было на нашем, и на других телескопах:

  20. Astro-ph/0603686(Mirabal et al.) Tfirst_Sp = 1.95 d., CCDS/MDM 2.4m,z = 0.331

  21. The BTA first spectra of OT GRB 060218 [OIII] Hα [OII] 3727 He II 4686 Å Hβ Hγ He I 5876 Å 21.70 UT 2006 Feb. 20.70 UT Tfirst_SP = 2.55 d

  22. На VLT спектр отрезан за H_gamma (не ту решетку поставили !). in the rest frame Astro-ph/0603530 (Pian et al.) T_first_Sp = 2.89 d., FORS2/VLT(UT1), seeing=1.7" and V=18.17,(кроме 2-го спектра: KDBS/Lisk 3m, seeing 2.02")

  23. (Sollerman et al.) T first_Sp = 3.78 d., ALFORS/NOT 2.56m Astro-ph/0603495

  24. Astro-ph/0603377 (Modjaz et al.) T_first_Sp = 3.97 d., BCS/MMT 6.5m ?

  25. Выводы из теории для наблюдений (в САО): Теперь уже многим понятно, что GRB - это начало взрыва массивной СН (коллапс-антиколлапс) и надо проводить наблюдения переменного объекта (OT GRB) как можно дольше, начиная с самых ранних спектров… + такие условия (ближайшие GRB над САО, погода, телескоп +прибор в ПФ, подходящая команда и т. д.) бывают очень редкои когда везет – все надо делать очень точно! Пока наша программа выполняется в соответствии с заявленнойцелью – ранние спектры GRB/SN: две самые близкие GRB-вспышки наблюдались в САО раньше, чем на других телескопах

  26. Теперь о несколько слов о теориях/сценариях, • или о том как понять наблюдательные данные для GRB 060218: • Shock-breakout (Colgate's model, 1968), хорошо описывает и рентген и оптику, но … невозможно понять сам GRB. Говорят, - надо еще учитывать jet breakout" (Jet cocon, Ramirez-Ruiz et al. 2002), но тут расчетов еще мало... Если считать, что ВСЕГДА (или в 50%) взрывы SN дают GRB, то получается какой-то новый сценарий (сюда же и мех. Woosley подходит...) - тут надо все пересматривать и наконец объяснить сам “the GRB central engine” • ----------------------------------------------------------------------- • Fireball - Невозможно одним механизмом описать рентген и оптику (ничего толком для GRB 060218 не объяснено...)

  27. Все классы транзиентных вспышек ( X-ray flashes, X-ray rich GRB, GRB и закон Амати) можно объяснить разными углами, под которыми видна одна и та же картинка (см. Слайд 2). Подробности см. in astro-ph/0410350: Collimated high-energy photons and other possible observational effects of the photon angular and spectral distribution in GRB sources, V.V. Sokolov, V.G. Kurt, G.S. Bisnovatyi-Kogan, Yu.N. Gnedin et al.

  28. 1. Хорошая теория (сценарий) не только объясняет то, что было вчера, но и говорит как и что надо наблюдать прямосейчас и завтра.2. Плохая теория может хорошо "объяснить" старые наблюдения, "предсказать" новые эффекты...

  29. 1. Хорошая теория (сценарий) не только объясняет то, что было вчера, но и говорит как и что надо наблюдать прямо сейчас и завтра.2. Плохая теория может хорошо "объяснить" старые наблюдения, "предсказать" новые эффекты... и потом бойко объяснять всем почему все эти эффекты не наблюдались, а наблюдались совсем другие...Со "стандартной"/популярной теорией фаерболов похожепроисходит последнее... Все! Спасибо за внимание.

  30. Для GRB 060218 оптическое послесвечение не наблюдалось, в отличие от этого случая GRB 221208 с z = 0.706

  31. SN1987A II p

  32. * n ~ 109 cm-3 R ~ 4 · 1015 cm Astro-ph/0309226 N.Chugai et al.

  33. Astro-ph/0603495

More Related