- 27,178
- 46
- 8 Ноя 2022
Военные спутники США случайно открыли самые мощные взрывы во Вселенной.
Американские спутники искали тайные ядерные взрывы в космосе, а нашли одну из самых мощных загадок астрономии. В конце 1960-х аппараты серии Vela начали ловить короткие вспышки гамма-излучения, которые не походили на сигнал от бомбы. Через десятилетия учёные выяснили, что вспышки приходили из далёких галактик, находившихся в миллиардах световых лет от Земли.
Программа Vela появилась после Договора 1963 года о запрете ядерных испытаний в атмосфере, космическом пространстве и под водой. США нужно было следить, не проводит ли Советский Союз тайные испытания за пределами атмосферы. Ядерный взрыв в космосе должен был оставить понятный след: всплеск рентгеновского излучения, поток гамма-лучей и выброс нейтронов. Спутники Vela получили детекторы, настроенные именно на такой набор сигналов.
2 июля 1967 года спутники Vela 3 и Vela 4 зарегистрировали короткую гамма-вспышку. Сигнал сразу выбивался из ожидаемой картины. Детекторы не увидели ни рентгеновского пика, ни нейтронного следа, а форма импульса не напоминала ядерный взрыв. Команда Лос-Аламосской лаборатории под руководством Рэя Клебесадела не смогла объяснить природу события и отложила данные до появления новых наблюдений.
Перелом наступил после запуска следующих аппаратов. Vela 5 отправили на орбиту в мае 1969 года, Vela 6 запустили в апреле 1970 года. Новые спутники получили более чувствительные детекторы и лучшее измерение времени. Пары аппаратов синхронизировали с точностью до долей секунды и размещали по разные стороны орбиты, чтобы по небольшой разнице во времени прихода вспышки примерно определить направление на источник.
Клебесадел вместе с Иэном Стронгом и Роем Олсоном вернулся к архивам и нашёл целую серию странных событий. Вспышки не совпадали с солнечными вспышками, сверхновыми, наземными источниками или известными объектами. Сигналы приходили с разных участков неба и не тяготели ни к Солнцу, ни к Земле, ни к плоскости Млечного Пути. Значит, источник находился за пределами Солнечной системы.
1 июня 1973 года команда опубликовала статью в The Astrophysical Journal Letters под названием Observations of Gamma-Ray Bursts of Cosmic Origin. Работа описывала 16 вспышек, зарегистрированных с 1969 по 1972 год, и приводила временные данные, указывавшие на космическое происхождение сигналов. Авторы не утверждали, что знают природу взрывов, и не называли расстояние до источников. Ретроспектива NASA о 50 годах изучения гамма-всплесков показывает, насколько осторожно начиналась новая область астрофизики.
Формулировка о космическом происхождении тогда значила меньше, чем может показаться сейчас. Учёные лишь исключили земное и солнечное объяснение. Расстояние оставалось открытым вопросом: вспышки могли происходить в окрестностях Млечного Пути или в далёких галактиках. От ответа зависела оценка энергии. Близкий источник требовал одного масштаба, далёкая галактика превращала гамма-всплеск в одно из самых ярких событий во Вселенной.
Популярная версия истории часто сводит открытие к военной тайне, которую якобы скрывали несколько лет. Историческое описание NASA показывает более прозаичную картину: ни данные, ни само открытие не были засекречены . Пауза между первым событием 1967 года и публикацией 1973 года понадобилась для проверки. Один непонятный сигнал на приборах, созданных для другой задачи, не давал права объявлять новый класс астрономических явлений.
Независимое подтверждение появилось довольно быстро. Том Клайн и Упендра Десаи из Центра космических полётов имени Годдарда сопоставили несколько событий Vela с сигналами детектора на спутнике IMP-6. Совпадение показало, что речь не шла о сбое одного аппарата.
Главный спор продолжался ещё почти четверть века. Астрофизики пытались понять, где происходят гамма-всплески: внутри Галактики, рядом с Млечным Путём или на космологических расстояниях. За годы обсуждений появилось около сотни моделей, которые пытались объяснить короткие и крайне яркие вспышки.
Ответ дали новые инструменты. Детектор BATSE на гамма-обсерватории NASA Compton, запущенной в 1991 году, показал, что всплески равномерно распределены по всему небу, а не выстраиваются вдоль плоскости Млечного Пути. Итало-нидерландский спутник BeppoSAX, запущенный в 1996 году, смог достаточно точно определять положение вспышки, чтобы наземные телескопы успевали увидеть затухающее послесвечение.
В 1997 году BeppoSAX локализовал гамма-всплески с точностью, достаточной для последующих наблюдений с Земли. Послесвечение GRB 970508, зарегистрированного 8 мая 1997 года, позволило измерить красное смещение и впервые напрямую оценить расстояние до источника. Вспышка пришла из области, удалённой на несколько миллиардов световых лет, и спор о масштабе явления фактически закончился .
Сегодня гамма-всплески регулярно фиксируют космические аппараты NASA Swift, Fermi и другие обсерватории. Телескопы получают координаты за считанные секунды и успевают наблюдать послесвечение до угасания. Явление, начавшееся для учёных как странный сигнал на спутнике для контроля ядерных испытаний, стало одним из главных инструментов изучения самых экстремальных взрывов во Вселенной. Первые 16 вспышек описали ещё в 1973 году, но расстояние до источников удалось измерить только в 1997 году.
Американские спутники искали тайные ядерные взрывы в космосе, а нашли одну из самых мощных загадок астрономии. В конце 1960-х аппараты серии Vela начали ловить короткие вспышки гамма-излучения, которые не походили на сигнал от бомбы. Через десятилетия учёные выяснили, что вспышки приходили из далёких галактик, находившихся в миллиардах световых лет от Земли.
Программа Vela появилась после Договора 1963 года о запрете ядерных испытаний в атмосфере, космическом пространстве и под водой. США нужно было следить, не проводит ли Советский Союз тайные испытания за пределами атмосферы. Ядерный взрыв в космосе должен был оставить понятный след: всплеск рентгеновского излучения, поток гамма-лучей и выброс нейтронов. Спутники Vela получили детекторы, настроенные именно на такой набор сигналов.
2 июля 1967 года спутники Vela 3 и Vela 4 зарегистрировали короткую гамма-вспышку. Сигнал сразу выбивался из ожидаемой картины. Детекторы не увидели ни рентгеновского пика, ни нейтронного следа, а форма импульса не напоминала ядерный взрыв. Команда Лос-Аламосской лаборатории под руководством Рэя Клебесадела не смогла объяснить природу события и отложила данные до появления новых наблюдений.
Перелом наступил после запуска следующих аппаратов. Vela 5 отправили на орбиту в мае 1969 года, Vela 6 запустили в апреле 1970 года. Новые спутники получили более чувствительные детекторы и лучшее измерение времени. Пары аппаратов синхронизировали с точностью до долей секунды и размещали по разные стороны орбиты, чтобы по небольшой разнице во времени прихода вспышки примерно определить направление на источник.
Клебесадел вместе с Иэном Стронгом и Роем Олсоном вернулся к архивам и нашёл целую серию странных событий. Вспышки не совпадали с солнечными вспышками, сверхновыми, наземными источниками или известными объектами. Сигналы приходили с разных участков неба и не тяготели ни к Солнцу, ни к Земле, ни к плоскости Млечного Пути. Значит, источник находился за пределами Солнечной системы.
1 июня 1973 года команда опубликовала статью в The Astrophysical Journal Letters под названием Observations of Gamma-Ray Bursts of Cosmic Origin. Работа описывала 16 вспышек, зарегистрированных с 1969 по 1972 год, и приводила временные данные, указывавшие на космическое происхождение сигналов. Авторы не утверждали, что знают природу взрывов, и не называли расстояние до источников. Ретроспектива NASA о 50 годах изучения гамма-всплесков показывает, насколько осторожно начиналась новая область астрофизики.
Формулировка о космическом происхождении тогда значила меньше, чем может показаться сейчас. Учёные лишь исключили земное и солнечное объяснение. Расстояние оставалось открытым вопросом: вспышки могли происходить в окрестностях Млечного Пути или в далёких галактиках. От ответа зависела оценка энергии. Близкий источник требовал одного масштаба, далёкая галактика превращала гамма-всплеск в одно из самых ярких событий во Вселенной.
Популярная версия истории часто сводит открытие к военной тайне, которую якобы скрывали несколько лет. Историческое описание NASA показывает более прозаичную картину: ни данные, ни само открытие не были засекречены . Пауза между первым событием 1967 года и публикацией 1973 года понадобилась для проверки. Один непонятный сигнал на приборах, созданных для другой задачи, не давал права объявлять новый класс астрономических явлений.
Независимое подтверждение появилось довольно быстро. Том Клайн и Упендра Десаи из Центра космических полётов имени Годдарда сопоставили несколько событий Vela с сигналами детектора на спутнике IMP-6. Совпадение показало, что речь не шла о сбое одного аппарата.
Главный спор продолжался ещё почти четверть века. Астрофизики пытались понять, где происходят гамма-всплески: внутри Галактики, рядом с Млечным Путём или на космологических расстояниях. За годы обсуждений появилось около сотни моделей, которые пытались объяснить короткие и крайне яркие вспышки.
Ответ дали новые инструменты. Детектор BATSE на гамма-обсерватории NASA Compton, запущенной в 1991 году, показал, что всплески равномерно распределены по всему небу, а не выстраиваются вдоль плоскости Млечного Пути. Итало-нидерландский спутник BeppoSAX, запущенный в 1996 году, смог достаточно точно определять положение вспышки, чтобы наземные телескопы успевали увидеть затухающее послесвечение.
В 1997 году BeppoSAX локализовал гамма-всплески с точностью, достаточной для последующих наблюдений с Земли. Послесвечение GRB 970508, зарегистрированного 8 мая 1997 года, позволило измерить красное смещение и впервые напрямую оценить расстояние до источника. Вспышка пришла из области, удалённой на несколько миллиардов световых лет, и спор о масштабе явления фактически закончился .
Сегодня гамма-всплески регулярно фиксируют космические аппараты NASA Swift, Fermi и другие обсерватории. Телескопы получают координаты за считанные секунды и успевают наблюдать послесвечение до угасания. Явление, начавшееся для учёных как странный сигнал на спутнике для контроля ядерных испытаний, стало одним из главных инструментов изучения самых экстремальных взрывов во Вселенной. Первые 16 вспышек описали ещё в 1973 году, но расстояние до источников удалось измерить только в 1997 году.
- Источник новости
- www.securitylab.ru
