Журнал "Компьютерра" N738

9 января молодой астрофизик Алисия Содерберг (Alicia Soderberg) занималась рутинным делом — наблюдала с помощью орбитального рентгеновского телескопа Swift за послесвечением одной из сверхновых звезд, которая взорвалась примерно за месяц до этого. Как вдруг в поле зрения телескопа попал новый мощный всплеск излучения…

В прошлом году Алисия защитила диссертацию по сверхновым и хорошо понимала, что вероятность того, что в одной и той же галактике в течение одного месяца вспыхнут сразу две сверхновые, очень мала — около одной десятитысячной. Хотя одиночные взрывы случаются нередко — каждый год даже в нашем уголке мироздания их регистрируют несколько сотен. Сначала Алисия решила, что вспышка никак не связана с предметом ее научных исследований. Однако вскоре она увидела на экране монитора все признаки взрыва и поняла, что ей сильно повезло. Посоветовавшись с напарником, Алисия немедленно направила восемь других наземных и космических телескопов, которые были в распоряжении их команды, чтобы впервые детально изучить самое начало взрыва.

Супернову назвали SN 2008D. Астрономы выделяют несколько типов сверхновых звезд и разные сценарии их эволюции и взрывов. И хотя компьютерные модели этих процессов детально разработаны и неплохо согласуются с наблюдениями, все же пока это только модели, и для их всесторонней проверки, особенно на начальных стадиях, данных недостаточно.

SN 2008D относят к типу Ibc. По-видимому, такие сверхновые рождаются из массивных и горячих звезд вроде звезд Вольфа-Райе. По мере выгорания ядерного горючего большой звезды ее внутренность приобретает слоистую, похожую на лук структуру с тяжелыми элементами вроде железа в центре и со все более легкими элементами по мере приближения к поверхности. С поверхности такого светила перед самым взрывом должен дуть сильный звездный ветер. Наконец, поддерживаемое высокой температурой реакций синтеза ядер давление внутри звезды уже не может противостоять гравитации. Часть внутренностей отрывается от оболочки, падает на тяжелый центр и, частично отскакивая от центра, рождает ударные волны, которые толкают оболочку звезды с огромной скоростью в разные стороны. Разлет вещества порождает регистрируемые на Земле мощные вспышки рентгеновского, оптического, гаммаи радиоизлучения.

К сожалению, новые наблюдения мало что прояснили в механизме взрыва сверхновой. Единственное, что удалось хорошо оценить, — это энергию и продолжительность рентгеновской вспышки, которые оказались необычайно велики. Гораздо интереснее, конечно, было бы понаблюдать за звездой за некоторое время до ее взрыва. Однако пока ученые не могут предвидеть, как, где и когда вспыхнет сверхновая. Кроме того, особый интерес представляют возможное при взрывах сверхновых образование потоков нейтрино и гравитационных волн, предсказываемое общей теорией относительности. Но их надежная регистрация это отдельная большая проблема.

Возможно, в преодолении многих трудностей смог бы помочь специальный рентгеновский телескоп, который будет следить сразу за всем небосводом и автоматически направлять другие телескопы туда, где была замечена вспышка. Таким образом удалось бы набрать хорошую статистику по начальным стадиям взрыва сверхновых и как следует разобраться с имеющимися на сей счет теориями. А пока ученым остается работать с имеющимся оборудованием и по-прежнему надеяться на счастливый случай. ГА

В Греции все есть

Важных результатов на пути к созданию полупроводниковых лазеров и светодиодов нового поколения удалось добиться ученым из Критского университета. Там впервые создан поляритонный светодиод с электронной накачкой, работающий при не слишком низких температурах.

История развития полупроводниковых диодов и лазеров длится без малого полвека. За это время было придумано, изготовлено и доведено до совершенства множество самых разных устройств, но основной принцип излучения света в большинстве из них всегда оставался неизменным. Фотон в полупроводниковом диоде или лазере испускается при аннигиляции электрона и дырки. Разумеется, встречается и экзотика вроде полупроводниковых лазеров на квантовых каскадах, но они погоды не делают.

А поскольку из обычного механизма испускания света полупроводником уже выжали практически все что можно, ученые давно присматриваются к другим возможностям. И одно из интересных направлений радикального улучшения диодов и лазеров — это использование поляритонов. Поляритонами обычно называют составные квазичастицы, объединяющие в себе фотон и квант возбуждения среды. В полупроводниках такими квантами являются экситоны — пары из электрона и дырки. То есть поляритон — это довольно экзотический тройственный союз фотона, электрона и дырки.