Credit de imagine: NASA
Trei explozii puternice din trei regiuni cu totul diferite din spațiu au lăsat oamenii de știință să se revolte. Exploziile, care au durat doar câteva secunde, ar putea fi sisteme de alertă timpurie pentru explozii de stele numite supernove, care ar putea începe să apară în orice zi acum.
Primele două explozii, numite licăriri cu raze X, au avut loc în 12 și 16 septembrie. Acestea au fost urmate de o explozie mai puternică în 24 septembrie, care pare să se afle între cuspul dintre un flash cu raze X și o rază gamma cu drepturi depline. explozie, o descoperire interesantă la propriu. Dacă aceste semnale duc la supernove, așa cum era de așteptat, oamenii de știință ar avea un instrument pentru a prezice exploziile stelare și apoi le vor urmări să plece de la început până la sfârșit.
O echipă condusă de dr. George Ricker de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts a detectat exploziile cu Exploratorul Tranzitoriu de mare energie (HETE-2) al NASA. Echipele științifice din întreaga lume care folosesc observatoare spațiale și de la sol s-au alăturat, sfâșiate și conflictuate peste regiunea explozivă pentru a urmări cel mai îndeaproape.
„Fiecare explozie a fost frumoasă”, a spus Ricker. „În funcție de cum evoluează acestea, acestea ar putea susține teorii importante despre supernove și explozii de raze gamma. În ultimele două săptămâni au fost ca „cocoș, foc, reîncărcare”. Natura continuă să se livreze, iar satelitul nostru HETE-2 continuă să răspundă fără cusur. ”
Exploziile cu raze gamma sunt cele mai puternice explozii cunoscute, altele decât Big Bang. Multe par a fi cauzate de moartea unei stele masive prăbușindu-se într-o gaură neagră. Alții ar putea proveni din fuzionarea găurilor negre sau a stelelor neutronice. În ambele cazuri, evenimentul produce, probabil, jeturi înguste, în direcții opuse, care elimină cantități enorme de energie. Dacă unul dintre jeturi se îndreaptă către Pământ, vedem această energie ca pe o explozie de „raze gamma”.
Clăpăturile cu raze X cu energie inferioară ar putea fi rafale de raze gamma privite ușor în afara unghiului din direcția jetului, oarecum similar cu modul în care o lanternă este mai puțin orbitoare când este privită într-un unghi. Majoritatea particulelor de lumină de la raze X, numite fotoni, sunt raze X - energetice, dar nu la fel de puternice precum razele gamma. Ambele tipuri de explozii durează doar câteva milisecunde până la aproximativ un minut. HETE-2 detectează exploziile, studiază proprietățile lor și oferă o locație, astfel încât alte observatoare să poată studia în detaliu ulterior explozia.
Trio-ul izbucnirii din ultimele săptămâni are potențialul de a rezolva două dezbateri de lungă durată. Unii oameni de știință spun că sclipirile cu raze X sunt bestii diferite, care nu au legătură cu exploziile cu raze gamma și explozii masive de stele. Detectarea unei supernove în regiunea în care a apărut blițul cu raze X ar respinge această credință, confirmând în schimb conexiunea dintre cele două. Observațiile de urmărire a exploziei din 24 septembrie, denumită GRB040924 pentru data la care a fost observată, consolidează deja teoria unui continuu de explozie cosmică din raze X, se aprind prin rafale de raze gamma.
Mai interesant pentru vânătorii de supernove este faptul că fulgerurile cu raze X sunt mai aproape de Pământ decât exploziile cu raze gamma. În timp ce s-a făcut legătura între exploziile de raze gamma și supernove, aceste supernove sunt prea îndepărtate pentru a fi studiate în detaliu. Lumini de raze X ar putea fi semnale pentru supernovele în care oamenii de știință își pot scufunda dinții și observa în detaliu. Însă deocamdată, este doar să veghezi și să aștepți.
„Anul trecut, descoperirea GRB030329 de către HETE-2 a sigilat legătura dintre exploziile cu raze gamma și supernovele masive”, a spus prof. Stanford Woosley de la Universitatea din California din Santa Cruz, care a susținut mai multe teorii cu privire la fizica exploziilor stelare. „Aceste două explozii din septembrie pot fi pentru prima dată când vedem un bliț cu raze X care duce la o supernovă. S-ar putea să știm foarte curând.
Pe lângă toate acestea, GRB040924 continuă să înregistreze cel mai rapid răspuns pentru un satelit cu raze gamma. HETE-2 a detectat informațiile despre izbucniri și transmise prin intermediul rețelei de coordonate de rafală Gamma, operată de NASA, în mai puțin de 14 secunde, ceea ce a dus la o detectare optică aproximativ 15 minute mai târziu cu telescopul Palomar de 60 inci, chiar la nord de San Diego. Dr. Derek Fox din Caltech a fost conducerea acestei observații.
"Toți ne așteptăm să vină mult mai mult de la acest tip de știință interesantă după lansarea Swift", a spus dr. Anne Kinney, directorul Diviziei Universului NASA. Swift, care va fi lansat în octombrie, conține trei telescoape (raze gamma, raze X și UV / optice) pentru detectarea rapidă, releu rapid de informații și observații imediate ale postglow-ului.
HETE a fost construit de MIT ca o misiune de oportunitate în cadrul Programului Explorer NASA, colaborarea dintre universitățile americane, laboratorul național Los Alamos și oamenii de știință și organizații din Brazilia, Franța, India, Italia și Japonia.
Informații suplimentare despre fizica exploziilor de stele:
În timp ce mulți oameni de știință spun că sclipirile cu raze X sunt explozii de raze gamma privite ușor în afara unghiului, o altă teorie este că explozia de stele care provoacă fulgerul cu raze X este bogată în baroni (o familie de particule care include protoni și neutroni), așa cum este opus leptonilor (particule care includ electroni). O explozie dominată de baryon ar produce mai multe raze X, iar o explozie dominată de lepton ar produce mai multe raze gamma. Acest lucru se datorează faptului că barionii se mișcă mai încet decât leptonii; iar materia cu mișcare mai lentă ar face o explozie mai moale (cu energie mai mică) din toate unghiurile.
Potrivit Dr. Stanford Woosley, conexiunea de explozie a supernovei / raze gamma este aceasta: când o stea masivă va rămâne fără combustibil nuclear, nucleul său se va prăbuși, fără ca partea exterioară a stelei să știe. Înăuntru se formează o gaură neagră înconjurată de un disc de materie îngrăditoare și, în câteva secunde, aceasta lansează un jet de materie departe de gaura neagră, care în cele din urmă face ca raza gamma să izbucnească. Jetul străpunge învelișul exterior al stelei la aproximativ nouă secunde de la crearea sa. Jetul de materie, în combinație cu vânturile viguroase de nichel-56 radioactiv nou forjat care sufla discul din interior, spulbește steaua în câteva secunde. Această zdrobire reprezintă evenimentul supernovei, iar cantitatea de nichel radioactiv 56 îi oferă strălucirea. Cu toate acestea, din punctul nostru de vedere, nu vom vedea supernova până la aproximativ două săptămâni de la izbucnirea razei gamma, deoarece regiunea este înconjurată de gaz și praf, blocând lumina.
Sursa originală: Comunicat de presă al NASA
