Potężna eksplozja w kosmosie została uchwycona jak nigdy dotąd

Naukowcy z Namibii wykryli kosmiczną eksplozję promieniowania gamma z zapadającej się gwiazdy.

Rozbłysk gamma (GRB) został przechwycony przez wysokoenergetyczny system stereo 29 ​​sierpnia 2019 r., po tym jak satelity Fermi i Swift wykryły wybuch promieniowania w konstelacji Eridanus.

„Błyski gamma to błyski jasnego promieniowania gamma obserwowane na niebie, emitowane z odległych źródeł pozagalaktycznych” – powiedziała Silvia Chu, naukowiec z niemieckiego ośrodka badawczego Deutsches Electron-Synchrotron (DESY).

Są to największe eksplozje we wszechświecie i są związane z zapadnięciem się masywnej, szybko obracającej się gwiazdy w czarną dziurę. Niewielka część uwolnionej energii grawitacyjnej napędza produkcję bardzo ważnej fali uderzeniowej. Jego emisje są podzielone na dwie odrębne fazy: chwilową, chaotyczną fazę trwającą dziesiątki sekund, po której następuje długotrwała, płynnie zanikająca faza.”

Promienie X z GRB zostały wykryte przez satelitę NASA Swift na orbicie Ziemi. Wysokoenergetyczne promienie gamma weszły do ​​atmosfery i zainicjowały wykryte przez HESS pęki powietrza z Ziemi (impresja artysty)

(Źródło: DESY, Laboratorium Komunikacji Naukowej)

Typowy rozbłysk gamma zwykle występuje 20 miliardów lat świetlnych od nas, ale ten zaobserwowano zaledwie miliard lat świetlnych od nas, co daje naukowcom to, co nazywają „pierwszym rzędem” miejsca wybuchu. „Możemy obserwować kolejne kilkudniowe zorze polarne i bezprecedensowe energie promieniowania gamma” – powiedział Andrew Taylor z DESY.

Ta stosunkowo krótsza odległość oznacza, że ​​naukowcy widzą „kolory” – energie fotonów – promieniowania. GRB miał widmo energii 3,3 TeV, czyli prawie bilion razy więcej niż fotony światła widzialnego.

Przez trzy dni po wybuchu naukowcy nadal byli w stanie śledzić zorze polarne – z wynikami, które zmieniły to, co naukowcy wcześniej uważali na temat promieniowania.

Ugruntowane teorie dowodzą, że promieniowanie rentgenowskie i promieniowanie gamma są emitowane przez oddzielne mechanizmy oraz że promieniowanie rentgenowskie pochodzi z ultraszybkich elektronów odchylających pole magnetyczne eksplozji, w taki sam sposób, w jaki akceleratory cząstek na Ziemi wytwarzają promieniowanie rentgenowskie do celów naukowych. posługiwać się.

Wydawało się mało prawdopodobne, aby nawet bardzo silne eksplozje mogły przyspieszyć elektronikę do produkcji promieni gamma ze względu na „limit spalania”, który jest określony przez równowagę przyspieszenia i chłodzenia cząstek w akceleratorze. Wytwarzanie wysokoenergetycznych promieni gamma za pomocą tego mechanizmu wymaga elektronów przekraczających granicę spalania, ale obserwacje z tej nowej eksplozji sugerują coś innego: promienie X i promienie gamma zanikają w połączeniu ze sobą, a widmo promieniowania gamma oczywiście zbiega się z ekstrapolacją widma promieniowania rentgenowskiego.

mówi Dmitri Kangolian z Uniwersytetu Rikkyu w Tokio.

Naukowcy twierdzą, że będą musieli dalej badać poświatę GRB po tym odkryciu, w nadziei, że instrumenty nowej generacji, takie jak macierz Teleskopów Czerenkowa, będą w stanie regularnie wykrywać promieniowanie w bardzo wysokim zakresie energii – z nadzieją, że badania te będą bardziej powszechne i naprawdę pomagają naukowcom zrozumieć fizykę tych dziwnych zjawisk.

Badanie „Wykrywanie czasowego i spektralnego podobieństwa promieniowania rentgenowskiego i gamma w poświacie GRB 190829A” zostało opublikowane w Nauka.