Кажется, с тех пор, как Галилей повернул телескоп к небу, (а было это в 1610 году) итальянская астрономия не делала столь удачного астрономического эксперимента.
Все эксперименты в гамма-астрономии до 1997 года обладали одним решающим недостаком, -- они не позволяли быстро и точно определить направление на всплеск. Дело в том, что отдельный гамма-детекор дает направление в лучшем случае с точностью до одного углового градуса, так что на небе получается квадрат ошибок с площадью один квадратный градус. Наша Вселенная так велика, что в такой квадрат попадают тысячи далеких галактик, и совершеннно невозможно определить, с какой из них связан (и связан ли вообще) гамма-всплеск.
Идея же эксперимента BeppoSAX (Beppo - фамилия известного итальянского физика, а SAX - аббревиатура итальянского Satelito di Astronomica X, что означает -- астрономический рентгеновский спутник) крайне проста и оказалась удивительно плодотворной. Итальянские и голландские ученые создали специализированный спутник, на борту которого одновременно находятся и гамма, и рентгеновский телескопы. Как только гамма-телескоп фиксирует всплеск, в его квадрат ошибок направляется рентгеновский телескоп, точность которого в 60 раз выше. Если за гамма-всплеском следует вспышка рентгеновского излучения, -- то мы получаем координаты всплеска уже с точностью до одной угловой минуты, а в таком квадрате уже может ``поработать'' мощный оптический телескоп.
Спутник был запущен весной 1996 года, однако "доводка" его продолжалась более полугода, и, фактически, серьезная работа началась в этом году. Хотя гамма-всплески приходят раз в день со всего неба, из-за высокой напраленности спутник BeppoSAX ловит их гораздо реже -- примерно раз в два месяца. Первые два всплеска дали отрицательный результат, -- рентгеновские телескопы не обнаружили никакого сигнала, а вот третий, вспыхнувший 28 февраля 1997 года (GRB 970228), дал удивительный результат. После короткого гамма-всплеска, вспыхнувшего в созвездиии Ориона, появилось рентгеновское послесвечение, длившееся около суток! В руках астрономов были координаты таинственного источника с точностью одна угловая минута, и самые мощные телескопы вскоре были направлены в это место. В квадрате ошибок окзалось несколько далеких галактик, красная карликовая звезда, принадлежащая нашей Галактике и однин странный оптический звездообразный объект, окруженный туманным пятнышком (Рис.5 ).
Figure 5.: Фотография февральского гамма-всплеска, снятая c
космического телескопа им. Э.Хаббла
Именно он привлек внимание астрономов, -- ведь его блеск менялся! И не просто менялся, а с каждым днем монотонно падал, -- будто он и есть оптическое послесвечение гамма-всплеска. Конечно, это могла бы быть, например, случайно совпавшая вспышка сверхновой звезды на краю Вселенной. Но, во-первых, кривая падения блеска уж очень не походила на стандартную сверхновую, а во-вторых, вероятность такого совпадения крайне мала! Ведь сейчас астрономы ведут специальную службу открытия далеких сверхновых (например, уже в этом году открыто около полусотни далеких сверхновых), -- в пересчете на все небо получается 1 миллион сверхновых с нужным блеском. Но телескоп-то был наведен не на все небо, а на одну квадратную угловую минуту. Легко подсчитать, что в квадратной минуте вспышки далеких сверхновых происходят раз в 500 лет!
Связь с гамма-всплеском несомненна, но удивительна. Практически никто не ожидал, что короткое, длящееся секунды явление в гамма-диапазоне может сопровождаться оптическим послесвечением, продолжающимся, как мы теперь знаем, до сих пор!
Что же это за таинственное послесвечение, да еще окруженное туманным пятном? Обычно в таких ситуациях помогает спектральный анализ принимаемого излучения. В нашей расширяющейся Вселенной спектральные линии атомов, излученные в далеких объектах, смещены в красную сторону спектра из-за эффекта Доплера, причем тем сильнее, чем они дальше. Именно так были измерены расстояния до самых далеких объектов -- квазаров. Но спектры оптической вспышки не содержали никаких атомных линий! А туманное пятнышко оказалось слишком слабым, так что определить по спектру, галактика это или нет, не удалось. Не смотря на грандиозный прорыв в проблеме гамма-всплесков, главный вопрос о их удаленности оставался открытым. Нужно было ждать.
В апреле был пойман еще один всплеск, но он не дал ни оптического, ни рентгеновского послесвечения.
И вот наконец, 8 мая 1997 года, ученые как никогда близко подошли к разгадке бывшей военной тайны. Этот, несомненно историчексий гамма-всплеск, сопровождался рентгеновским, радио и оптическим послесвечниями, в спектре которого были найдены линии, смещенные в красную сторону так, что соответствующее расстояние оказалось сравнимым с радиусом видимой части Вселенной. Гамма-всплески расположены на космологических расстояниях и, следоваельно, являются самыми мощными явлениями в нашей Вселенной!