Изображение предоставлено NASA
Три мощных взрыва из трех совершенно разных областей в космосе заставили ученых бороться. Взрывы, которые длились всего несколько секунд, могут быть системами раннего оповещения о взрывах звезд, называемых сверхновыми, которые могут начать появляться в любой день.
Первые два взрыва, называемые рентгеновскими вспышками, произошли 12 и 16 сентября. За ними последовал более мощный взрыв 24 сентября, который, похоже, произошел на стыке между рентгеновской вспышкой и полноценным гамма-излучением. взрыв, открытие интересное само по себе. Если эти сигналы приводят к появлению сверхновых звезд, как и ожидалось, у ученых будет инструмент для прогнозирования взрывов звезд, а затем для наблюдения за тем, как они уходят от начала до конца.
Команда во главе с доктором Джорджем Рикером из Массачусетского технологического института обнаружила взрывы с помощью высокоэнергетического анализатора переходных процессов НАСА (HETE-2). Научные группы по всему миру, использующие космические и наземные обсерватории, объединились, раздираются и вступают в конфликт, из-за чего область взрыва прослеживается наиболее близко.
«Каждый взрыв был прекрасен», - сказал Рикер. «В зависимости от того, как они развиваются, они могут поддержать важные теории о сверхновых и гамма-всплесках. Эти последние две недели были как «петух, огонь, перезарядка». Природа продолжает доставлять, и наш спутник HETE-2 продолжает реагировать безупречно ».
Гамма-всплески - самые мощные взрывы, известные кроме Большого взрыва. Многие, кажется, вызваны смертью массивной звезды, коллапсирующей в черную дыру. Другие могут быть от слияния черных дыр или нейтронных звезд. В любом случае событие, скорее всего, приводит к появлению двойных узких струй в противоположных направлениях, которые уносят огромное количество энергии. Если один из джетов указывает на Землю, мы видим эту энергию как гамма-всплеск.
Рентгеновские вспышки с более низкой энергией могут быть гамма-всплесками, если смотреть немного под углом от направления струи, что несколько похоже на то, как фонарик менее ослепляет при взгляде под углом. Большинство световых частиц от рентгеновских вспышек, называемых фотонами, являются рентгеновскими - энергичными, но не такими мощными, как гамма-лучи. Оба типа импульсов длятся от нескольких миллисекунд до минуты. HETE-2 обнаруживает вспышки, изучает их свойства и предоставляет местоположение, чтобы другие обсерватории могли детально изучить послесвечение вспышки.
Трио очередей за последние несколько недель может решить две давние дискуссии. Некоторые ученые говорят, что рентгеновские вспышки - это разные звери, не связанные с гамма-всплесками и массивными взрывами звезд. Обнаружение сверхновой в области, где появилась рентгеновская вспышка, опровергает это убеждение, вместо этого подтверждая связь между ними. Последующие наблюдения за взрывом 24 сентября, названные GRB040924 для даты, когда он наблюдался, уже укрепляют теорию континуума космического взрыва от вспышек рентгеновского излучения через гамма-всплески.
Более интересным для охотников за сверхновыми является тот факт, что рентгеновские вспышки ближе к Земле, чем гамма-всплески. Хотя связь между гамма-всплесками и сверхновыми установлена, эти сверхновые слишком далеки, чтобы их можно было детально изучить. Рентгеновские вспышки могут быть сигналами от сверхновых, в которые ученые могут впитывать зубы и наблюдать за ними подробно. А пока, это просто смотреть и ждать.
«В прошлом году открытие GRB030329 HETE-2 закрыло связь между гамма-всплесками и массивными сверхновыми», - сказал профессор Стэнфорд Вусли из Калифорнийского университета в Санта-Круз, который отстаивал несколько теорий, касающихся физики взрывов звезд. «Эти два сентябрьских всплеска могут быть первым случаем, когда мы видим рентгеновскую вспышку, ведущую к сверхновой. Мы можем знать очень скоро.
В дополнение ко всему этому, GRB040924 официально признан самым быстрым откликом для когда-либо спутника гамма-всплеска. HETE-2 обнаружил пачку и передал информацию через сеть координат гамма-всплесков, управляемую НАСА, менее чем за 14 секунд, что привело к оптическому обнаружению примерно через 15 минут с помощью 60-дюймового телескопа Palomar, к северу от Сан-Диего. Доктор Дерек Фокс из Калифорнийского технологического института был ведущим в этом наблюдении.
«Мы все ожидаем, что после запуска Swift появятся гораздо больше интересной науки такого рода», - сказала доктор Энн Кинни, директор Отдела Вселенной НАСА. Swift, который должен появиться в октябре, содержит три телескопа (гамма-лучи, рентгеновские и ультрафиолетовые / оптические) для быстрого обнаружения всплесков, быстрой передачи информации и немедленных наблюдений за послесвечениями.
HETE был создан MIT в качестве возможности в рамках программы NASA Explorer, сотрудничества университетов США, Лос-Аламосской национальной лаборатории, а также ученых и организаций в Бразилии, Франции, Индии, Италии и Японии.
Дополнительная информация о физике звездных взрывов:
В то время как многие ученые говорят, что рентгеновские вспышки - это гамма-всплески, видимые немного под углом, другая теория состоит в том, что взрыв звезды, который вызывает вспышку рентгеновского излучения, богат барионами (семейством частиц, которые включают протоны и нейтроны), так как в отличие от лептонов (частицы, которые включают электроны). Взрыв с преобладанием бариона будет производить больше рентгеновских лучей, а взрыв с преобладанием лептона - больше гамма-лучей. Это потому, что барионы движутся медленнее, чем лептоны; и более медленное движение материи сделало бы более мягкий (более низкоэнергетический) взрыв на всех углах.
По словам доктора Стэнфорда Вусли, связь между вспышкой сверхновой и гамма-излучением заключается в следующем: когда у массивной звезды заканчивается ядерное топливо, ее ядро разрушается, но внешняя часть звезды не знает. Внутри образуется черная дыра, окруженная диском аккрецирующего вещества, и в течение нескольких секунд это запускает струю вещества от черной дыры, которая в конечном итоге вызывает гамма-всплеск. Струя пронзает внешнюю оболочку звезды примерно через девять секунд после ее создания. Струя вещества в сочетании с сильными ветрами недавно выкованного радиоактивного никеля-56, сдувающего диск внутри, разрушает звезду в течение нескольких секунд. Это разрушение представляет собой событие сверхновой, а количество радиоактивного никеля-56 дает его яркость. Однако, с нашей точки зрения, мы не увидим сверхновую в течение примерно двух недель после гамма-всплеска, потому что область окутана газом и пылью, блокирующей свет.
Первоисточник: пресс-релиз НАСА
