La 2 iulie 1967, S.U.A. Vela 3 și 4 sateliții au observat ceva destul de perplex. Proiectate inițial pentru monitorizarea testelor de arme nucleare în spațiu, căutând radiații gamma, acești sateliți au preluat o serie de explozii de raze gamma (GRB) provenind din spațiul profund. Și deși au trecut zeci de ani de la „Incidentul Vela”, astronomii nu sunt încă siguri 100% care le provoacă.
Una dintre probleme a fost aceea că, până în prezent, oamenii de știință nu au fost în măsură să studieze exploziile de raze gamma în orice capacitate reală. Dar datorită unui nou studiu realizat de o echipă internațională de cercetători, GRB-urile au fost recreate într-un laborator pentru prima dată. Din această cauză, oamenii de știință vor avea noi oportunități de a investiga GRB-uri și de a afla mai multe despre proprietățile lor, ceea ce ar trebui să meargă mult spre a determina ce le provoacă.
Studiul, intitulat „Observarea experimentală a unei instabilități conduse de curent într-un fascicul neutru de electroni-pozitron”, a fost publicat recent în Scrisori de revizuire fizică. Studiul a fost condus de Jonathon Warwick de la Queen’s University Belfast și a inclus membri ai SLAC National Accelerator Laboratory, Institutul John Adams pentru Accelerator Science, Rutherford Appleton Laboratory și mai multe universități.
Până acum, studiul GRB-urilor a fost complicat de două probleme majore. Pe de o parte, GRB-urile au o viață foarte scurtă, care durează doar câteva secunde la un moment dat. În al doilea rând, toate evenimentele detectate au avut loc în galaxii îndepărtate, unele dintre ele reprezentând miliarde de ani-lumină distanță. Cu toate acestea, există câteva teorii cu privire la ceea ce ar putea să dea socoteală pentru acestea, de la formarea găurilor negre și coliziunile dintre stelele neutronice până la comunicațiile extraterestre.
Din acest motiv, investigarea GRB-urilor este deosebit de atrăgătoare pentru oamenii de știință, deoarece ar putea dezvălui unele lucruri necunoscute anterior despre găurile negre. De dragul studiului lor, echipa de cercetare a abordat problema GRB ca și cum ar fi legate de emisiile de jeturi de particule eliberate de găurile negre. După cum a explicat dr. Un profesor la Queen’s University Belfast, într-o piesă recentă Conversatia:
„Grinzile eliberate de găurile negre ar fi în mare parte compuse din electroni și tovarășii lor„ antimaterie ”, pozitronii… Aceste grinzi trebuie să aibă câmpuri magnetice puternice, autogenerate. Rotația acestor particule în jurul câmpurilor produce explozii puternice de radiații gamma. Sau, cel puțin, asta prevede teoriile noastre. Dar de fapt nu știm cum vor fi generate câmpurile. ”
Cu asistența colaboratorilor lor din SUA, Franța, Marea Britanie și Suedia, echipa de la Queen’s University Belfast s-a bazat pe laserul Gemini, situat la Rutherford Appleton Laboratory din Marea Britanie. Cu acest instrument, care este unul dintre cele mai puternice lasere din lume, colaborarea internațională a căutat să creeze prima replică la scară mică a GRB-urilor.
Aruncând acest laser pe o țintă complexă, echipa a putut să creeze versiuni în miniatură ale acestor jeturi astrofizice ultra-rapide, pe care le-au înregistrat pentru a vedea cum s-au comportat. Sarri a indicat:
„În experimentul nostru, am putut observa, pentru prima dată, unele dintre fenomenele cheie care joacă un rol major în generarea exploziilor de raze gamma, cum ar fi autogenerarea câmpurilor magnetice care a durat mult timp. Acestea au putut confirma unele predicții teoretice majore privind puterea și distribuția acestor câmpuri. Pe scurt, experimentul nostru confirmă în mod independent că modelele folosite în prezent pentru a înțelege exploziile cu raze gamma sunt pe calea cea bună. "
Acest experiment nu a fost important doar pentru studiul GRB-urilor, ci poate avansa și înțelegerea noastră despre modul în care se comportă diferite stări de materie. Practic, aproape toate fenomenele din natură coboară la dinamica electronilor, deoarece sunt mult mai ușoare decât nucleele atomice și mai rapid pentru a răspunde la stimuli externi (cum ar fi lumina, câmpurile magnetice, alte particule etc.).
„Dar într-un fascicul de electroni-pozitron, ambele particule au exact aceeași masă, ceea ce înseamnă că această disparitate în timpii de reacție este complet eliminată”, a spus dr. Sarri. „Aceasta aduce o serie de consecințe fascinante. De exemplu, sunetul nu ar exista într-o lume electron-pozitron. "
În plus, există argumentul menționat mai sus potrivit căruia GRB-urile ar putea fi, de fapt, dovezi ale informațiilor extraterestre (ETI). În căutarea inteligenței extraterestre (SETI), oamenii de știință caută semnale electromagnetice care nu par să aibă explicații naturale. Cunoscând mai multe despre diferite tipuri de explozii electromagnetice, oamenii de știință ar putea fi mai capabili să le izoleze pe cele pentru care nu există cauze cunoscute. Sarri a spus:
„Desigur, dacă îți pui detectorul să caute emisiile din spațiu, primești o mulțime de semnal diferite. Dacă doriți cu adevărat să izolați transmisiile inteligente, mai întâi trebuie să vă asigurați că toate emisiile naturale sunt perfect cunoscute pentru a putea fi excluse. Studiul nostru ajută la înțelegerea emisiilor de găuri negre și pulsare, astfel încât, de fiecare dată când detectăm ceva similar, știm că nu provine dintr-o civilizație extraterestră. "
La fel ca cercetarea undelor gravitaționale, acest studiu servește ca un exemplu al modului în care fenomenele care au fost odată dincolo de îndemâna noastră sunt acum deschise la studiu. Și, la fel ca valurile gravitaționale, cercetările asupra GRB-urilor vor avea probabil randamente impresionante în următorii ani!
