211service.com
Gama spindulių astronomija: geri, blogi ir bjaurūs
Gama spindulių pliūpsniai kėlė nuolatinį jaudulį nuo tada, kai septintajame dešimtmetyje juos atrado JAV kariniai palydovai, ieškantys slaptų branduolinių ginklų bandymų įrodymų.
Kai jie apšviečia dangų, gama spindulių pliūpsniai yra ryškiausi Visatos objektai. Jie skleidžia tiek daug šviesos, kad astronomai mano, kad ji turi būti tam tikru būdu kolimuota, kitaip bendra emisija negalėtų atsirasti dėl šiuo metu suprantamo astrofizinio reiškinio. Tokie, kaip yra, jie per kelias sekundes išskiria energiją, lygiavertę likusiai Saulės masei.
Dėl to jie yra daugiau nei trumpalaikis žmonijos susidomėjimas. Gama spindulių pliūpsniai Paukščių Take galėjo sukelti masinį išnykimą Žemėje praeityje, todėl gali kelti mums grėsmę ateityje.
Tačiau gama spindulių pliūpsnis niekada nebuvo matytas Paukščių Take. Tiesą sakant, jie paprastai yra labiausiai nutolę, taigi ir seniausi astronominiai objektai, kuriuos galime pamatyti. Praėjusią savaitę astronomai teigė pastebėję gama spindulių pliūpsnį, įvykusį praėjus vos 630 milijonų metų po Didžiojo sprogimo.
Visa ši informacija ir daug daugiau yra dviejų revoliucijų, įvykusių gama spindulių astronomijoje, rezultatas. Pirmasis yra Swift ir Fermi gama spindulių teleskopų paleidimas atitinkamai 2004 ir 2008 m. Antrasis yra pasaulinis koordinavimo projektas, perspėjantis bendruomenę apie gama spindulių pliūpsnius, kad būtų galima stebėti jų švytėjimą kitais dažniais.
Dėl to astronomai, nestokojantys duomenų apie gama spindulių pliūpsnius, staiga nuskendo juose. Kasdien didėjant prastai suprantamų duomenų kiekiui, pamažu tampa aišku, kad gama spindulių pliūpsniai yra daug sudėtingesni ir paslaptingesni, nei kas nors įsivaizdavo.
Šiandien Maksimas Liutikovas iš Purdue universiteto Indianoje apibūdina astronomų mįsles, todėl skaitymas yra žavus. Atrodo, kad yra dviejų tipų gama spindulių pliūpsniai: ilgieji, trunkantys tūkstančius sekundžių, ir trumpieji, kurie įsijungia ir išsijungia greičiau nei per sekundę. Kaip atsiranda šie skirtingi tipai, dar nėra žinoma. Ir nesitikėkite, kad netrukus bus atrasti kitų tipų sprogimai.
Šios serijos turi rentgeno spindulių švytėjimą, kuris kartais greitai nyksta, o kitais atvejais plinta dešimtis tūkstančių sekundžių. Kai kurie sprogimai vėliau vėl įsiliepsnoja, o kiti akimirksniu nutrūksta, pavyzdžiui, „Ford Model T“.
Kiekvienas iš šių pastebėjimų reikalauja atskiro paaiškinimo, o teoretikai kovoja. Sutariama, kad gama spindulių pliūpsniai sukuriami tam tikros rūšies gravitacinio žlugimo metu, kai gravitacinė energija paverčiama kinetine energija, o paskui šviesa. Taigi supernovos paprastai yra vienos iš šaltinių tipų. Iš kur atsiranda kiti, niekas nežino.
Tada kyla klausimas, kaip toks žlugimas įvyksta. Gravitacinis kolapsas reiškia smūginės bangos egzistavimą, tačiau šios bangos struktūra ir sąveika su bet kuo jos kelyje yra menkai suprantama.
Ginčytinas netgi fizinis mechanizmas, kuriuo susidaro gama spinduliai. Viena iš galimybių yra sinchrotrono emisija, įkrautos dalelės pagreitinamos magnetiniame lauke. Iš kur atsiranda šis magnetinis laukas ir kaip jis sąveikauja su smūgine banga, nežinoma. Kitas variantas yra atvirkštinė Compton emisija, kai didelės energijos elektronai padidina fotonų energiją iki aukštesnių dažnių. Išsirink.
Tikimasi, kad šie mechanizmai gali būti sujungti kaip nors taip, kad jie paaiškintų duomenų, kuriuos mato astronomai, struktūrą: blyksnius, atšvaitus ir skirtingus laikotarpius, per kuriuos tai įvyksta.
Tačiau Liutikovo keliama baimė yra ta, kad šie procesai yra tokie sudėtingi, kad amžinai jų nesupras.
Tai per daug pesimistiška. Daugelio astrofizikos sričių pažangą riboja duomenų trūkumas. Gama spindulių astronomija yra išimtis, bent jau šiuo metu. Negalima paneigti šių duomenų sudėtingumo. Tačiau tokia padėtis yra puiki galimybė naujos kartos astrofizikams: jaudinanti problema, kurią tiesiog reikia išspręsti.
Nuoroda: arxiv.org/abs/0911.0349 : Gama Ray Bursts: Atgal į lentą