http://www.ras.ru/news/shownews.aspx?id=b1caa79e-b8e9-4baf-93b5-0b34c3873d6e&print=1
© 2020 Российская академия наук

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