Aptikome galingiausius įrašytus gama spindulių pliūpsnius

Gama spindulių pliūpsnis DESY, mokslo komunikacijos laboratorija

Gama spindulių pliūpsniai yra galingiausi žinomoje visatoje sprogimai, kurie, kaip manoma, įvyksta, kai didžiulė žvaigždė subyra į juodąją skylę arba neutroninę žvaigždę.

Dabar mokslininkai ką tik atrado porą jų, galingesnių, nei galėjome įsivaizduoti. A trijulė apie naujas popieriai paskelbta m Gamta , dvi astronomų komandos praneša aptikusios du gama spindulių pliūpsnius, kurių kiekvienas išspinduliavo viršijančius energijos rodmenis ankstesnį rekordą nustatantį sprogimą , įskaitant tą, kuris yra daugiau nei 10 kartų galingesnis. Tai precedento neturinti radinių pora, kuri turėtų padėti mums rasti daugiau šių egzotiškų įvykių ir susidaryti aiškesnį vaizdą apie tai, kas vyko tolimose visatos dalyse prieš milijardus ir milijardus metų.

Gama spindulių pliūpsniai yra galingesni, nei mes kada nors žinojome, sako Razmik Mirzoyan, Maxo Plancko instituto astrofizikas ir dviejų straipsnių bendraautoris. Tai visiškai nuostabu.

Aptikimus atliko dvi observatorijos: Didžiosios atmosferos gama vaizdavimo Cherenkov (MAGIC) sistema, kuri naudoja du teleskopus, esančius vienoje iš Kanarų salų, ir didelės energijos stereoskopinė sistema (HESS), penkių teleskopų masyvas Namibijoje. Abiejose svetainėse naudojami vadinamieji vaizdiniai oro Čerenkovo ​​teleskopai (IACT).

Kai į Žemės atmosferą patenka didelės energijos gama spinduliai, dėl sąveikos oro molekulės virsta elektronų ir pozitronų porų kaskada. Šios poros skrieja per atmosferą, išskirdamos kažką žinomo kaip Čerenkovo ​​spinduliuotė. IACT stebi šį spinduliuotės srautą, o gautus duomenis galima atkurti ir analizuoti, siekiant nustatyti pradinių didelės energijos fotonų – gama spindulių –, kurie pateko į atmosferą, energiją ir kryptį.

Pirmasis sprogimas, GRB 190114C, buvo rastas sausio 14 d. Iš pradžių jį aptiko pora kosminių teleskopų, vėliau jį patikrino ir nuodugniai stebėjo HESS, kai buvo žinomos jo koordinatės. MAGIC aptiko fotonų energiją GRB 190114C atotrūkyje (blėstančioje emisijos dalyje), viršijančią teraelektronvoltų (TeV) diapazoną, kuris yra trilijoną kartų energingesnis už matomą šviesą (matoma šviesa yra apie 1 eV). Iki šiol Krabo ūkas buvo ryškiausias žinomas TeV energijos šaltinis. Šis naujas sprogimas sumažina šias energijas 100 kartų ir dabar yra ryškiausio žinomo TeV fotonų šaltinio rekordininkas.

Antrasis sprogimas, GRB 180720B, buvo aptiktas 2018 m. liepos 20 d. Jo energija buvo gerokai didesnė nei 0,1 TeV, bet vis tiek silpnesnė nei 1 TeV. Ankstesni gama spindulių pliūpsniai nebuvo matyti virš 100 GeV. Mirzoyanas sako, kad sprogimai buvo matuojami papildomo švytėjimo fazėje, todėl pradinė emisijų energija turėjo būti dar didesnė.

Tolesni stebėjimai naudojant kitas observatorijas ir prietaisus rodo, kad GRB 190114C atkeliavo iš galaktikos, esančios 4,5 milijardo šviesmečių atstumu nuo Žemės, o GRB 180720B – už 6 milijardų šviesmečių.

Visi gama spindulių pliūpsniai susidaro už Paukščių Tako ribų, paprastai už milijardų šviesmečių galaktikose, kuriose susidaro daug masyvių žvaigždžių. Nors tiksliai nežinome, kas padarė šiuos konkrečius, žinome, kad jie abu yra ilgalaikiai sprogimai. Tai reiškia, kad jie susidaro, kai reta masyvi, greitai besisukanti žvaigždė staiga subyra į galingą juodąją skylę arba greitai besisukiančią labai įmagnetintą neutroninę žvaigždę, vadinamą magnetaru, sako Nevados universiteto Las Vegase astrofizikas Bingas Zhangas. studijose nedalyvavo. Bet kuris objektas gali sukelti gama spindulių pliūpsnius, ir šiuo atveju jie buvo nukreipti tiesiai į Žemę, astronomų laimei.

Du nauji gama spindulių pliūpsniai suteikia ne tik rekordinius radinius, bet ir leidžia suprasti, kaip tiksliai šie reiškiniai atsiranda. Vienintelis mechanizmas, galintis sukelti tokią didelės energijos emisiją, yra fotonų išsisklaidymas į didesnę energiją, sukeltas susidūrimų su pagreitėjusiais elektronais. Daugelis mokslininkų, įskaitant Zhangą, jau seniai iškėlė teoriją, kad toks mechanizmas egzistavo.

Kaip ir gravitacinių bangų aptikimo atveju, didelė viltis yra ta, kad šis atradimas reiškia, kad galėsime pastebėti daugiau didelės energijos gama spindulių pliūpsnių ir juos apibūdinti dar išsamiau. Objektus, esančius už milijardų šviesmečių, yra neįtikėtinai sunku nustatyti. Gama spindulių pliūpsniai yra vieni iš vienintelių signalų, kuriuos galime aptikti ir kurie gali mums pasakyti ką nors apie tai, kas vyksta taip toli.

Šis įrašas buvo pakeistas, kad būtų pateikta daugiau konteksto apie šių naujausių sprogimo aptikimų skleidžiamą energiją.

paslėpti