Избухванията на гама-лъчи (GRBs) са едно от най-енергийните явления във Вселената, а също и едно от най-малко изследваните. Тези експлозии на енергия се случват, когато масивна звезда отива супернова и излъчва близнаци от гама лъчи, които могат да се видят на милиарди светлинни години. Тъй като те са тясно обвързани с образуването на черни дупки, учените нетърпеливо изучават това рядко събитие по-подробно.
За съжаление, има малко възможности за това, тъй като GRBs са много краткотрайни (траят само секунди) и повечето са се случили в далечни галактики. Но благодарение на усилията, използващи набор от телескопи, астрономите успяха да забележат GRB (обозначен с GRB 190114C) през януари 2019 г. Част от радиацията от този GRB беше най-високата енергия, наблюдавана някога, което направи това крайъгълен камък в историята на астрономията.
Изследването, което описва тези констатации (озаглавено „Наблюдение на обратните емисии на Комптон от дълъг изблик на гама-лъчи“) наскоро се появи в списанието природа и предстои да се появи в дневника Астрономия и астрофизика. Изследването е ръководено от Антонио де Угарт Постиго от Института за астрофистика на Андалусия и включва членове на сътрудничеството MAGIC, НАСА и изследователски институти по целия свят.
Казано по-просто, GRBs всъщност са доста често срещани и се появяват около веднъж на ден в наблюдаваната Вселена. Но поради техния кратък и мимолетен характер, беше много трудно да се обучават инструменти на източника, преди те да изчезнат. Но с помощта на множество телескопи, които са оптимизирани за откриване на гама-лъчи, GRB 190114 се наблюдава точно навреме.
Това включва обсерваторията на Нийл Герелс Суифт, НАСА, космическият телескоп Fermi Gamma-Ray, както и наземните телескопи Twin Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov (MAGIC) - който се намира на Канарския остров Ла Палма и се управлява от Max Planck Институт по физика (MPP).
Когато тези телескопи наблюдават GRB 190114C, те забелязват, че част от освободената енергия, измерена в обхвата на 1Tera електрон волт (TeV) - около един трилион пъти повече енергия на фотон, наблюдавана с видима светлина. Въз основа на предишни наблюдения астрономите изчисляват, че за да постигнат това енергийно ниво, материалът, излъчван от падащата звезда, трябва да пътува с 99,999% скоростта на светлината.
С други думи, материал от умираща звезда трябва да бъде ускорен до самите граници на това, което физическата материя може да издържи, за да се генерира този вид енергиен срив. След това този материал ще бъде прокаран през газообразните облаци, които обграждат звездата (остатъците от външните слоеве, които са били издухани), причинявайки шок, който създава избухване на гама-лъча.
Учените се опитват да наблюдават изключително енергийни емисии от GRB от дълго време и този конкретен взрив даде първата възможност. Както д-р Угарте Постиго обясни в прессъобщение на ESA / Хъбъл:
„Учените отдавна се опитват да наблюдават много високоенергийни емисии от изблици на гама-лъчи. Това ново наблюдение е жизненоважна стъпка напред в нашето разбиране за изблици на гама-лъчи, тяхното непосредствено обкръжение и как точно се държи материята, когато се движи с 99,999% от скоростта на светлината. "
Гледайки напред, множество космически обсерватории ще наблюдават свръхновата, произвела GRB 190114C, за да научат повече за неговата среда и как е произведен този екстремен спусък. По-специално, на европейските астрономи беше осигурено време за наблюдение с космическия телескоп НАСА / ESA Хъбъл за проучване на източната среда.
Тези усилия бяха подпомогнати от астрономите, използващи много големия телескоп (VLT) на ESO и мащабния милиметър / субмилиметър Atacama (ALMA) в Чили. Комбинирайки наблюденията си с данните, получени от Хъбъл, астрономите успяха да наблюдават по-подробно галактиката-домакин на този GRB (която се намира на 5 милиарда около светлинни години от Земята).
Както обясни Андрю Леван от Института по математика, астрофизика и физика на частиците по астрофизика в университета Радбуд в Холандия, обясни:
„Наблюденията на Хъбъл сочат, че този конкретен взрив е бил в много гъста среда, точно в средата на светла галактика на 5 милиарда светлинни години. Това е наистина необичайно и предполага, че може би затова е произвела тази изключително мощна светлина. "
Този крайъгълен камък е свидетелство за нарастващата способност на астрономическите инструменти и нарастващото значение на международното сътрудничество. Той е съобразен и с настоящата епоха на астрономията, където революционните открития стават все по-чести. С всяка изминала година явления, които някога са били слабо разбрани или ограничени, сега се изследват редовно.
