Изображение предоставлено NASA
Спутник НАСА RHESSI, возможно, обнаружил новые подсказки о самых мощных взрывах во Вселенной, когда он случайно поймал изображение гамма-всплеска, снимая изображения солнечных вспышек на Солнце. RHESSI обнаружил, что свет, исходящий от вспышки, поляризован, что указывает на то, что причиной может быть сильное магнитное поле. Когда гигантская звезда превращается в быстро вращающуюся черную дыру, она может настолько сильно закрутить магнитное поле, что весь объект взорвется, словно ненапряженная пружина.
Спутник НАСА RHESSI, возможно, обнаружил одну из самых важных подсказок о механизме создания гамма-всплесков, самых мощных взрывов во Вселенной. Это было результатом случайного наблюдения спутника, предназначенного для изучения Солнца.
Спутник Reuven Ramaty Solar Energy Spectroscopic Imager (RHESSI) снимал солнечные вспышки 6 декабря 2002 года, когда он уловил чрезвычайно яркий гамма-всплеск на заднем плане, на краю Солнца, открывая для себя первый время, когда гамма-лучи в такой вспышке поляризованы. Результат показывает, что сильные магнитные поля могут быть движущей силой этих удивительных взрывов.
Солнечные вспышки - это огромные взрывы в атмосфере Солнца, вызванные внезапным выбросом магнитной энергии. Гамма-всплески представляют собой отдаленные вспышки гамма-излучения, которые всплывают в небе примерно один раз в день случайным образом, на короткое время сияя, как миллион триллионов солнц. Недавние наблюдения предполагают, что они могут быть созданы особым видом взрывающейся звезды (сверхновой), но не все сверхновые генерируют гамма-всплески, поэтому физика того, как взрыв сверхновой может вызвать вспышку гамма-излучения, неясна.
Полученные результаты представлены на пресс-конференции на заседании Американского астрономического общества в Нэшвилле, штат Теннесси, двумя исследователями из Калифорнийского университета в Беркли: доктором Уэйном Кобурном, докторантом в Лаборатории космических наук Калифорнийского университета в Беркли, и доктором Стивеном. Боггс, доцент кафедры физики. Они являются авторами статьи об этом открытии, опубликованной в номере журнала Nature от 22 мая.
«RHESSI был отправлен в космос, чтобы раскрыть секреты солнечных вспышек, самых больших взрывов в нашей Солнечной системе, поэтому я рад, что он смог по счастливой случайности предоставить новую информацию о гамма-всплесках, самых больших взрывах во всей вселенной, - сказал доктор Брайан Деннис, научный сотрудник RHESSI в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА, Гринбелт, штат Мэриленд.
«Любопытно, что магнитные поля приводят в движение как локальные солнечные вспышки, так и отдаленные гамма-всплески, два чрезвычайно мощных события», - добавил Деннис.
По словам Боггса, сильная поляризация, измеренная RHESSI, предоставляет уникальное окно для определения того, как эти вспышки питаются. Он интерпретирует измерения как означающие, что взрыв происходит из области сильно структурированных магнитных полей, более сильных, чем поля на поверхности нейтронной звезды - до сих пор самые сильные магнитные поля, наблюдаемые во Вселенной. «Поляризация говорит нам, что сами магнитные поля действуют как динамит, приводя в действие взрывной огненный шар, который мы видим как взрыв гамма-излучения», - сказал он.
Гамма-лучи, измеренные с помощью RHESSI, были примерно на 80 процентов поляризованы, что соответствует максимально возможной поляризации от электронов, спиральных вокруг линий магнитного поля. Спирали заставляют электроны производить свет посредством «синхротронного излучения». Поляризованный свет, знакомый большинству из нас как отраженный свет, блокируемый солнцезащитными очками Polaroid, - это свет, магнитные и электрические поля которого колеблются в основном в одном направлении, а не случайно. Такая когерентность подразумевает основную физическую симметрию, в данном случае выровненные магнитные поля.
Хотя электроны, вероятно, ускоряются почти до скорости света в ударных волнах, тот факт, что гамма-лучи максимально поляризованы, означает, что сами ударные волны приводятся в действие сильным сильным магнитным полем.
«Степень поляризации, которую они обнаружили, настолько велика, что кажется, что это чисто синхротронное излучение и ничего более, и все другие теории теперь должны будут кусать пыль», - сказал д-р Кевин Херли, гамма-специалист из Калифорнийского университета в Беркли. физик лучевого взрыва, который с 1990 года управляет Третьей межпланетной сетью (IPN3) из шести спутников, соединенных вместе, чтобы точно определить гамма-всплески и немедленно предупредить астрономов. Тем не менее, для такого нового измерения, дальнейшее независимое подтверждение имеет решающее значение, добавил Боггс.
Открытие поляризации показывает, как питается гамма-всплеск - благодаря генерации сильного крупномасштабного магнитного поля. Следующий вопрос: почему некоторые сверхновые приводят к сильному, организованному магнитному полю? Это может быть вопросом, который мы можем решить только с помощью теории, но есть доказательства, которые теоретики могут раскрыть, сказал Боггс.
Хотя он предоставляет теоретикам возможность выяснить, как можно генерировать такие сильные магнитные поля, Боггс сказал, что взрыву, вероятно, предшествует коллапс ядра массивной звезды непосредственно в черную дыру. Сама черная дыра не имеет магнитного поля, но локальное магнитное поле может пронизывать черную дыру. При быстром вращении черная дыра закручивает локальное поле как струна на вершине. Плотность энергии в плотно намотанном сжатом поле в конечном итоге станет настолько высокой, что поле отскочит наружу в виде массивного огненного шара, увлекая за собой вещество.
Первоисточник: пресс-релиз НАСА
