Введение

Вспышка гамма-лучей, обнаруженная 28 февраля 1997 года, стала первой, для которой было зарегистрировано послесвечение. Вспышка имела несколько пиков на кривой блеска и длилась около 80 секунд. Особенности кривой блеска GRB 970228 указывали на возможность одновременного взрыва сверхновой. Положение вспышки совпало с галактикой, находящейся на расстоянии около 8,1 миллиарда световых лет.

GRB 970228 – итальянско-голландский спутник, изначально разработанный для изучения рентгеновского излучения. Вспышка длилась около 80 секунд и имела несколько пиков на кривой блеска. Вспышки гамма-лучей демонстрируют очень разнообразные временные профили, и до конца не ясно, почему у одних вспышек наблюдается несколько пиков, а у других – только один. Одно из возможных объяснений заключается в том, что множественные пики формируются, когда источник гамма-всплеска прецессирует. В течение нескольких часов команда BeppoSAX, используя данные рентгеновского детектора, определила положение всплеска с погрешностью в 3 угловые минуты – небольшой областью вокруг предполагаемой позиции, учитывающей ошибку определения. Примерно через один и девять дней с помощью телескопа Уильяма Гершеля на Ла-Пальме были получены оптические изображения области погрешности. Сравнение изображений выявило затухающий точечный источник, расположенный при прямом восхождении и склонении , что обеспечило первое определение местоположения гамма-всплеска с точностью до дуговой секунды. Позже Джонатан Кац пришел к выводу, что это излучение с более низкой энергией не ограничивается радиоволнами, а должно охватывать широкий диапазон частот – от радиоволн до рентгеновских лучей, включая видимый свет. Узкопольные инструменты на борту BeppoSAX начали наблюдения за положением GRB 970228 в течение восьми часов после его обнаружения. Оптические изображения положения GRB 970228 были получены 1 и 8 марта с использованием телескопов Уильяма Гершеля и Исаака Ньютона. Сравнение изображений показало объект, яркость которого уменьшилась как в видимом, так и в инфракрасном диапазонах. Это было оптическое послесвечение всплеска. Более глубокие наблюдения с помощью телескопа New Technology показали, что послесвечение совпадает с далекой, небольшой галактикой: первое свидетельство внегалактической, космологической природы вспышек гамма-лучей. После того, как сама вспышка гамма-лучей угасла, очень глубокие наблюдения, проведенные с помощью телескопов Кека, показали, что красное смещение галактики, лежащей в основе, составляет 0,695. Предсказанное радиопослесвечение для этой вспышки обнаружить не удалось.

Отношение к сверхновым

Даниэль Райхарт из Чикагского университета и Титус Галама из Амстердамского университета независимо друг от друга проанализировали оптическую кривую блеска GRB 970228, и оба пришли к выводу, что объект-хозяин, возможно, пережил взрыв сверхновой за несколько недель до гамма-всплеска. Галама проанализировал кривую блеска вспышки и обнаружил, что её светимость убывала с разной скоростью в разные моменты времени. С 6 марта по 7 апреля светимость убывала медленнее, чем до и после этих дат. Галама заключил, что более ранняя кривая блеска была обусловлена самим всплеском, в то время как более поздняя кривая блеска была создана лежащей в основе сверхновой типа Ic. Райхарт отметил, что позднее послесвечение было более красным, чем раннее послесвечение, наблюдение, которое противоречило тогдашней предпочтительной релятивистской модели огненного шара для механизма излучения гамма-всплесков. Он также отметил, что единственным GRB с аналогичным временным профилем был GRB 980326.

Альтернативное объяснение кривых блеска GRB 970228 и GRB 980326 включало эхо от пыли. Хотя GRB 980326 не предоставил достаточной информации для окончательного исключения этого объяснения, Райхарт показал, что кривая блеска GRB 970228 могла быть вызвана только сверхновой. Окончательные доказательства связи между гамма-всплесками и сверхновыми были в конечном итоге найдены в спектре GRB 020813 и послесвечении GRB 030329. Однако особенности, подобные сверхновым, становятся заметными только через несколько недель после всплеска, оставляя возможность того, что очень ранние изменения светимости могут быть объяснены эхом от пыли.

Галактика-хозяин

В ночь с 12 на 13 марта Хорхе Мельник провёл наблюдения за регионом с помощью телескопа New Technology. Он обнаружил слабое туманное пятно в месте вспышки, которое, весьма вероятно, является далёкой галактикой. Хотя существовала небольшая вероятность того, что вспышка и эта галактика не связаны, их позиционное совпадение стало серьёзным доказательством того, что гамма-всплески (GRB) происходят в далёких галактиках, а не внутри Млечного Пути. Этот вывод позднее был подтверждён наблюдениями GRB 970508, для которой впервые было определено красное смещение. Положение послесвечения вспышки было заметно смещено от центра галактики-хозяина, что практически исключило возможность того, что вспышка произошла в активном галактическом ядре. Красное смещение галактики позднее было определено как z = 0,695, что соответствует расстоянию примерно в 8,123. На таком расстоянии вспышка высвободила бы в общей сложности 5,2, предполагая изотропное излучение.