Заседание Президиума Российской академии наук 27 апреля 2004 года

27.04.2004

27 апреля 2004 года состоялось очередное заседание Президиума Российской академии наук
Президиум заслушал научное сообщение “Вращающийся коллапсар и возможная интерпретация нейтринного сигнала, зарегистрированного под Монбланом от Сверхновой SN1987A 23 февраля 1987 г.”. Докладчики: член-корреспондент РАН Ряжская Ольга Георгиевна и член-корреспондент РАН Имшенник Владимир Сергеевич (Институт ядерных исследований РАН).


27 апреля 2004 года состоялось очередное заседание Президиума Российской академии наук


Президиум заслушал научное сообщение “Вращающийся коллапсар и возможная интерпретация нейтринного сигнала, зарегистрированного под Монбланом от Сверхновой SN1987A 23 февраля 1987 г.”. Докладчики: член-корреспондент РАН Ряжская Ольга Георгиевна и член-корреспондент РАН Имшенник Владимир Сергеевич (Институт ядерных исследований РАН).
В докладе выдвинута и отчасти обоснована интерпретация сигнала, зарегистрированного подземной установкой LSD в 2:52 UT 23 февраля 1987 г., как первая регистрация нейтринной вспышки от коллапса сверхновой SN 1987A. При этом авторы исходили из предложенного ранее ротационного механизма взрыва коллапсирующих сверхновых и идеи учета взаимодействия электронных нейтрино с ядрами железа, наличие которого в конструкции LSD колоссально увеличивает чувствительность к первой фазе коллапса. К такому выводу привело тщательное изучение соответствующих ядерных реакций денейтронизации и возбуждения ядер железа при взаимодействии с ними электронных нейтрино достаточно больших энергий, преимущественно от 20 до 50 МэВ. С точки зрения ротационного механизма, оказывается, можно утверждать, что коллапс железного вращающегося ядра звезды происходит в два этапа, разделенных сравнительно большим промежутком времени, причем именно первый этап коллапса, по всей вероятности, и был детектирован установкой LSD. Специфичность первого этапа согласно указанному механизму состоит в том, что в нем образуется вращающийся коллапсар с излучением весьма жесткого спектра электронных нейтрино, обусловленного реакцией , с энергией в максимуме спектра вплоть до 50 МэВ при почти полном отсутствии электронных антинейтрино и других сортов нейтрино, мюонных и таонных. Более подробное изучение этого спектра на основе численных расчетов (квазиодномерная модель) позволяет утверждать не только указанные выше свойства, но и обосновать, почему другие нейтринные детекторы не зарегистрировали такой первый нейтринный сигнал. При этом дополнительно приняты во внимание другие возможные ядерные реакции электронных нейтрино с ядрами кислорода в черенковских детекторах KII и IMB.
Кроме того, согласно тому же механизму можно уверенно истолковать промежуток времени между первым и вторым нейтринным сигналом. Это время обусловлено, главным образом, хорошо известным гравитационным излучением, образовавшимся при фрагментации вращающегося коллапсара в двойную систему НЗ с сильно различающимися массами. В это же время гравитационное излучение унесло значительную часть исходного момента вращения железного ядра, который, безусловно, сохранился в течение первого этапа коллапса. Можно утверждать, что только учет эффектов вращения коллапсирующего железного ядра позволяет дать теоретическую интерпретацию двух последовательных нейтринных сигналов от SN 1987A. До сего времени в теории этого знаменитого события просто игнорировалось наличие нейтринного сигнала на установке LSD, к тому же загадочно скоррелированного с сигналами двух гравитационных антенн: в Италии и в США. Пока все же не удалось разумно истолковать, каким образом упомянутые антенны отреагировали на гравитационное излучение при фрагментации вращающегося коллапсара в двойную систему НЗ, по теоретическим оценкам весьма скромное.
Остается только добавить, что второй нейтринный сигнал, зарегистрированный установками KII, IMB и БПСТ, уже был связан с регистрацией электронных антинейтрино, предсказанных в общепринятой “стандартной ”модели вторичного коллапса массивной нейтронной звезды в составе предполагаемой двойной системы после того, как она аккрецировала основную часть массы от маломассивной НЗ и избавилась от остатков своего момента вращения. Теоретически этот сигнал отвечает хорошо известной гидродинамической одномерной модели коллапса без учета вращения с формированием нейтриносферы и с равным распределением энергии по всем сортам нейтрино. Регистрации электронных нейтрино в это время на установке LSD не могло быть, так как эти нейтрино должны иметь гораздо более низкие средние энергии, около 15 МэВ. Сечение взаимодействия их с ядрами железа слишком мало.
Чрезвычайно важно, что маломассивная нейтронная звезда одновременно заканчивает свое существование, достигнув критической массы около 0 .1 M и разрушившись взрывным процессом на относительно большом расстоянии (несколько сотен км) от массивной НЗ. Такой процесс превращения в железный эжект с выделением энергии рекомбинации (~5 МэВ/нуклон) и при наличии немалой кинетической энергии ( ~0.3 x 10 51 эрг) приводит к взрыву с достаточно полной энергией около 10 51 эрг, с направленной симметрией (направление первоначального движения эжекта по орбите), т.е. решает фундаментальную проблему о переходе коллапса железного ядра во взрыв сверхновой масштаба наблюдаемой полной энергии около 10 51 эрг.

Научное сообщение вызвало большой интерес присутствующих и оживленное обсуждение.


На заседании президиум также было принято решение одобрить проект совместного постановления Правления РАО “ЕЭС России” и Президиума РАН “Об организации Конкурса РАО “ЕЭС России” и Российской академии наук научных работ в области энергетики и смежных наук “Новая генерация”.
Ежегодный Конкурс организован в целях поддержки талантливых молодых исследователей, содействия профессиональному росту научной молодежи и поощрения творческой активности молодых ученых РАН, других учреждений, организаций России и студентов высших учебных заведений России в области энергетики и смежных наук.
Члены Президиума обсудили и приняли решения по ряду других научно-организационных вопросов.


Информация подготовлена главным специалистом Пресс-службы РАН - М.В. Колесниковой

Подразделы

Объявления

©РАН 2020