ВсОА 2007, Заключителен етап, 9–11 клас — Задача 11-Т-4. · Космические гамма-всплески

Космические гамма-всплески (А.М. Татарников).

Изобразим положение Солнца, Земли и Юпитера в день регистрации гамма-всплесков. Юпитер 22 сентября находится в западной квадратуре, то есть с Земли он виден вблизи точки летнего солнцестояния, на границе созвездий Тельца и Близнецов. Сигнал от первого гамма-всплеска был зарегистрирован вблизи Земли и вблизи Юпитера

одновременно. Источник всплеска находится очень далеко от Солнечной системы, и его лучи можно считать параллельными. Следовательно, направление на источник перпендикулярно линии, соединяющей Землю и Юпитер. При этом известно, что гамма-всплеск наблюдался вблизи эклиптики, то есть, он либо находился за Солнцем (если наблюдать с Земли), либо с противоположной стороны от него. В первом случае его наблюдение гамма-обсерваторией около Земли и, тем более, оптическими инструментами на нашей планете было бы невозможно. Итак, первый всплеск произошел вблизи точки эклиптики, вступающей 22 сентября в противостояние с Солнцем. Эта точка находится в созвездии Рыб.

Чтобы определить положение источника второго гамма-всплеска, найдем сначала расстояние между Землей и Юпитером:

Здесь $d_1$ и $d_2$ — радиусы орбит Земли и Юпитера. Сигнал от источника приходит к Земле на 20 минут раньше, чем к Юпитеру, обозначим эту величину как $\Delta t$. Следовательно, Земля располагается ближе к источнику, чем Юпитер, и направление на источник образует с линией Юпитер-Земля угол

Однако это не характеризует положение источника второго гамма-всплеска в точности. Даже на эклиптике есть две точки, удовлетворяющие данному условию, они располагаются в $62^\circ$ к западу и к востоку от направления, противоположного Юпитеру, то есть от точки зимнего солнцестояния. Эти точки располагаются в созвездиях Девы и Водолея. Для более точного определения положения гамма-всплеска необходима его регистрация на третьем аппарате, не лежащем на одной прямой с первыми двумя.