ИСТИНА

Космологические гамма-всплески (ГВ) обнаруживаются космическими аппаратами по ярким коротким вспышкам гамма-излучения (обычно от десятков кэВ и выше). Они сопровождаются излучением и в других диапазонах от рентгеновского до радио (вторичное излучение или послесвечение), которое может наблюдаться спустя долгое время (свыше года) после самого ГВ. За 40 лет после открытия ГВ и за более чем 10 лет с момента обнаружения сопутствующего рентгеновского, оптического и радио- излучения (исторически называемого послесвечением, afterglow, хотя в последнее время границы между ним и первичным гамма-излучением, prompt emission, частично размываются) накоплено большое количество наблюдательной информации. Это позволило существенно продвинуться в теоретическом объяснении происходящего в окрестностях этих объектов, но всё же поставило едва ли не больше вопросов, чем дало ответов. В основе общепринятых моделей ГВ лежит концепция ультрарелятивисткого выброса вещества, возникающего либо при коллапсе вращающегося ядра массивной звезды в чёрную дыру, либо при слиянии двух нейтронных звёзд или нейтронной звезды с чёрной дырой. Внутри выброса могут развиваться внутренние ударные волны либо различные неустойчивости, ускоряющие заряженные частицы до достаточных энергий, чтобы излучать высокоэнергичные фотоны. Б\'ольшая часть вторичного излучения генерируется при взаимодействии выброса со средой (с образованием т.н. головной ударной волны), окружающей источник гамма-всплеска. Основную роль играют полная энергия выброса и параметры окружающей среды, и корреляции с гамма-излучением, как правило, не наблюдается. При изучении процессов генерации первичного и вторичного излучения ГВ неизбежно приходится сталкиваться с набором неизвестных модельных параметров, которые пока ещё невозможно строго рассчитать ``из первых принципов'' (например, угол коллимации выброса, доля энергии магнитного поля и т.д.). Следовательно, необходимо либо стараться свести к минимуму модельную зависимость своих исследований, либо ограничиваться какими-то приближениями. В настоящей работе реализованы оба этих подхода. В рамках первого из них выполнен сбор и статистический анализ доступной информации об излучении гамма-всплесков в жёстком и оптическом диапазонах при минимуме модельных предположений. Для анализа отбирались наиболее общие и надёжно определяемые характеристики ГВ. В выборку включались только объекты с известными красными смещениями. Этот подход позволяет ставить вопросы о космологической эволюции свойств излучения. Например, были обнаружены корреляции оптической светимости и длительности с красным смещением. Также оказалось, что у примерно половины объектов временной показатель степени спада потока оказывается существенно меньше единицы, что расходится с предсказаниями синхротронной модели послесвечения. Найденные корреляции имеют высокую статистическую значимость. Статистическое исследование оптических кривых блеска поставило и задачу для физического моделирования: было обнаружено, что у значительной части послесвечений наблюдаются иррегулярные отклонения от степенного закона спада потока. Было высказано предположение, что вокруг источника гамма-всплеска могут находиться довольно плотные структуры вещества, нагреваемые нетепловым излучением ГВ, и переизлучающие свою тепловую энергию. Для моделирования характеристик этого излучения был применён радиационно-гидродинамический код STELLA, модифицированный для расчётов такого существенно нестационарного процесса, как нагрев среды импульсами гамма-излучения. При расчётах изучались кривые блеска, спектры излучения, а также гидродинамические характеристики нескольких условных моделей структур среды, окружающей ГВ. Оказалось, что некоторые особенности оптических и рентгеновских послесвечений действительно могут интерпретироваться как проявление теплового излучения среды, нагретой первичным гамма-излучением всплеска. В связи с этим обсуждаются направления для дальнейшего совершенствования модели. В частности, необходимо более реалистичное моделирование взаимодействия самого релятивистского выброса с окружающим веществом. Это существенно неодномерная задача.