Кредит за изображение: НАСА
Три мощни взрива от три напълно различни региона в космоса оставиха учени да се разминават. Взривовете, които продължиха само няколко секунди, може да са системи за ранно предупреждение за звездни експлозии, наречени свръхнови, които могат да започнат да се появяват всеки ден.
Първите два взрива, наречени рентгенови светкавици, се случиха на 12 и 16 септември. Те бяха последвани от по-мощно избухване на 24 септември, което изглежда е на върха между рентгенова светкавица и пълноправен гама-лъч спукване, откритие, интересно от само себе си. Ако тези сигнали доведат до свръхнови, както се очакваше, учените биха имали инструмент за прогнозиране на експлозии на звезди и след това да ги наблюдават как изчезват от началото до края.
Екип, воден от д-р Джордж Рикър от Масачузетския технологичен институт, откри експлозиите с високоенергийния преходен изследовател на НАСА (HETE-2). Научните екипи по целия свят, използващи космически и наземни обсерватории, се присъединиха, разкъсаха и конфликтираха над кой пръснал регион, за да проследи най-отблизо.
„Всеки изблик е красив“, каза Рикър. „В зависимост от това как те се развиват, те биха могли да подкрепят важни теории за свръхновите и гама-лъчите. Последните две седмици бяха като "петел, огън, презареждане". Природата продължава да доставя, а нашият сателит HETE-2 продължава да реагира безупречно. "
Избухванията на гама-лъчи са най-мощните експлозии, известни освен Големия взрив. Много от тях изглежда са причинени от смъртта на масивна звезда, срутила се в черна дупка. Други може да са от сливане на черни дупки или неутронни звезди. И в двата случая събитието вероятно произвежда близнаци, тесни струи в противоположни посоки, които извеждат огромни количества енергия. Ако един от струите сочи към Земята, ние виждаме тази енергия като „гама-лъч“.
Рентгеновите лъчи с по-ниска енергия могат да бъдат изблици на гама-лъчи, гледани леко извън ъгъла от посоката на струята, донякъде подобни на това как фенерчето е по-малко ослепително, когато се гледа под ъгъл. По-голямата част от светлинните частици от рентгенови светкавици, наречени фотони, са рентгенови лъчи - енергийни, но не толкова мощни като гама лъчи. И двата вида изблици продължават само от няколко милисекунди до около минута. HETE-2 открива спукванията, изучава техните свойства и осигурява местоположение, така че другите обсерватории да могат да проучат подробно последващото слепване на спукването.
Триото от изблици от последните няколко седмици има потенциал да уреди две дългогодишни дебати. Някои учени казват, че рентгеновите светкавици са различни зверове заедно, които не са свързани с изблици на гама-лъчи и масивни звездни експлозии. Откриването на свръхнова в региона, където се появи рентгеновата светкавица, би опровергало това убеждение, вместо да потвърди връзката между двете. Последващите наблюдения на избухването на 24 септември, наречен GRB040924 за датата, на която е бил наблюдаван, вече втвърдяват теорията за космически експлозивен континуум от рентгенови светкавици чрез изблици на гама-лъчи.
По-интересно за ловците на свръхнови е фактът, че рентгеновите светкавици са по-близо до Земята, отколкото гама-излъчванията. Въпреки че е осъществена връзката между изблици на гама-лъчи и свръхнови, тези свръхнове са твърде далечни, за да се изучават подробно. Рентгеновите светкавици може да са сигнал за свръхнови, че учените всъщност могат да потопят зъбите си и да наблюдават подробно. И все пак засега е само да гледате и да чакате.
„Миналата година откритието на GRB030329 от HETE-2 запечата връзката между избухвания на гама-лъчи и масивни свръхнови“, казва проф. Станфорд Вузли от Калифорнийския университет в Санта Крус, който подкрепя няколко теории за физиката на звездни експлозии. „Тези две изблици през септември може да са първият път, когато виждаме рентгенова светкавица, която води до свръхнова. Можем да узнаем съвсем скоро. "
В допълнение към всичко това, GRB040924 продължава да записва като генерира най-бързия отговор досега за спътник с гама-лъч. HETE-2 засича спукването и препредава информацията чрез управляваната от НАСА Гама-лъчеви координати за разрушаване за по-малко от 14 секунди, което доведе до оптично откриване около 15 минути по-късно с 60-инчовия телескоп Palomar, северно от Сан Диего. Д-р Дерек Фокс от Калтех е водещ в това наблюдение.
"Всички очакваме много повече от този вид вълнуваща наука да дойде след старта на Swift", казва д-р Ан Кини, директор на отдела на Вселената на НАСА. Swift, който стартира през октомври, съдържа три телескопа (гама лъч, рентгенов лъч и UV / оптичен) за бързо откриване на спукване, бързо реле на информация и незабавни последващи наблюдения на последващото светене.
HETE е създаден от MIT като мисия на възможностите по програмата NASA Explorer, сътрудничество между американските университети, Националната лаборатория в Лос Аламос и учени и организации в Бразилия, Франция, Индия, Италия и Япония.
Допълнителна информация за физиката на звездни експлозии:
Докато много учени казват, че рентгеновите светкавици са изблици на гама-лъчи, гледани леко извън ъгъла, друга теория е, че звездната експлозия, която причинява рентгеновата светкавица, е богата на бариони (семейство от частици, включващо протони и неутрони), за разлика от лептоните (частици, които включват електрони). Доменът, доминиран от барион, ще произвежда повече рентгенови лъчи, а доменът с доминиран лептон ще произвежда повече гама лъчи. Това е така, защото барионите се движат по-бавно от лептоните; и по-бавно движещата се материя би направила по-мек (по-ниска енергия) спукване под всякакъв ъгъл.
Според д-р Станфорд Уусли връзката спукване на свръхнова / гама-лъчи е следното: Когато на масивна звезда изчерпи ядрено гориво, ядрото й ще се срути, но без външната част на звездата да знае. Вътре се оформя черна дупка, заобиколена от диск с натрупване на материя и в рамките на няколко секунди това изстрелва струя материя далеч от черната дупка, което в крайна сметка прави избухването на гама-лъча. Струя пробива външната обвивка на звездата около девет секунди след нейното създаване. Струята на материята, в съчетание с бурни ветрове на ново кован радиоактивен никел-56, издухващ от диска вътре, разбива звездата за секунди. Това разбиване представлява събитието на свръхновата и количеството радиоактивен никел-56 дава своята яркост. От гледна точка обаче, няма да видим свръхновата чак след две седмици след избухването на гама-лъчите, защото регионът е затворен от газ и прах, блокиращ светлината.
Оригинален източник: NASA News Release
