На 2 юли 1967 г. САЩ Вела 3 и 4 сателитите забелязаха нещо доста смущаващо. Първоначално проектирани за мониторинг на тестовете за ядрени оръжия в космоса чрез търсене на гама радиация, тези спътници вдигнаха серия от гама-лъчи (GRBs), идващи от дълбокото пространство. И макар да са минали десетилетия след „инцидента с Вела“, астрономите все още не са 100% сигурни какво ги причинява.
Един от проблемите е, че досега учените не са успели да проучат избликванията на гама лъчи в какъвто и да е реален капацитет. Но благодарение на ново проучване на международен екип от изследователи, GRBs са били пресъздадени в лаборатория за първи път. Поради това учените ще имат нови възможности да изследват GRBs и да научат повече за техните свойства, което би трябвало да се отдалечи много, за да се определи какво ги причинява.
Изследването, озаглавено „Експериментално наблюдение на текуща нестабилност в неутрална електронно-позитронна лъч“, беше наскоро публикувано в Писма за физически преглед, Изследването беше ръководено от Джонатан Уоруик от Queen's University Belfast и включваше членове от Националната ускорителна лаборатория SLAC, Института за ускорители на науката Джон Адамс, Лабораторията на Ръдърфорд Епълтън и множество университети.
Досега проучването на GRBs беше усложнено от два основни въпроса. От една страна, GRBs са много краткотрайни и продължават само секунди наведнъж. Второ, всички открити събития са се случили в далечни галактики, някои от които са били милиарди светлинни години. Независимо от това, има няколко теории за това, което би могло да им обясни, като се започне от образуването на черни дупки и сблъсъци между неутронни звезди до извънземни комуникации.
Поради тази причина проучването на GRB е особено привлекателно за учените, тъй като те биха могли да разкрият някои неизвестни досега неща за черните дупки. В името на своето проучване изследователският екип подходи към въпроса за GRBs, сякаш те са свързани с емисиите на струи частици, освободени от черни дупки. Както д-р преподавател в Университета на Queen's Belfast, обясни в неотдавнашно издание, издадено от Разговорът:
„Лъчите, изпускани от черните дупки, биха се състоели най-вече от електрони и техните„ антиматериални “спътници, позитрони… Тези лъчи трябва да имат силни, самогенерирани магнитни полета. Въртенето на тези частици около полетата излъчва мощни изблици на гама лъчение. Или поне това предсказват нашите теории. Но всъщност не знаем как ще бъдат генерирани полетата. "
Със съдействието на своите сътрудници в САЩ, Франция, Обединеното кралство и Швеция екипът от университета на Queen's Belfast разчита на лазера Gemini, намиращ се в лабораторията на Ръдърфорд Епълтън във Великобритания. С този инструмент, който е един от най-мощните лазери в света, международното сътрудничество се стреми да създаде първата малка мащабна реплика на GRBs.
Снимайки този лазер върху сложна мишена, екипът успя да създаде миниатюрни версии на тези ултра бързи астрофизични самолети, които те записаха, за да видят как се държат. Сари посочи:
„В нашия експеримент успяхме да наблюдаваме за първи път някои от ключовите явления, които играят основна роля при генерирането на изблици на гама лъчи, като например самогенерирането на магнитни полета, продължило дълго време. Те бяха в състояние да потвърдят някои основни теоретични прогнози за силата и разпространението на тези области. Накратко, експериментът ни независимо потвърждава, че моделите, използвани понастоящем за разбиране на изблици на гама лъчи, са на правилния път. "
Този експеримент беше важен не само за изследването на GRBs, но и можеше да разшири нашето разбиране за това как се държат различните състояния на материята. По принцип почти всички явления в природата се свеждат до динамиката на електроните, тъй като те са много по-леки от атомните ядра и по-бързо реагират на външни стимули (като светлина, магнитни полета, други частици и т.н.).
„Но в електронно-позитронния лъч и двете частици имат точно една и съща маса, което означава, че това несъответствие в реакционните времена е напълно заличено“, каза д-р Сари. „Това води до множество завладяващи последици. Например, звук няма да съществува в електронно-позитронния свят. “
Освен това има гореспоменатият аргумент, че GRBs в действителност биха могли да бъдат доказателство за извънземно разузнаване (ETI). В търсенето на извънземно разузнаване (SETI) учените търсят електромагнитни сигнали, които не изглежда да имат естествени обяснения. Като знаят повече за различните видове електромагнитни изблици, учените биха могли да могат по-добре да изолират онези, за които няма известни причини. Сари каза:
„Разбира се, ако поставите своя детектор да търси емисии от космоса, получавате страшно много различни сигнали. Ако наистина искате да изолирате интелигентните предавания, първо трябва да се уверите, че всички естествени емисии са отлично известни, за да могат да бъдат изключени. Нашето проучване помага да разберем емисиите на черни дупки и пулсар, така че, когато открием нещо подобно, знаем, че то не идва от извънземна цивилизация. "
Подобно на изследването на гравитационните вълни, това проучване служи като пример за това как феномени, които някога са били извън нашия обхват, сега са отворени за изучаване. И подобно на гравитационните вълни, изследванията на GRB вероятно ще доведат до впечатляващи доходи през следващите години!
