Какво представляват гама лъчите?

Блестяща звезда в облаци, подобни на воал, със зелени струи, идващи от полюсите.

Концепцията на художника за гама лъчи се фокусира върху енергията на експлодиращата звезда по протежение на две полярни струи. Виждаме тези изблици, когато една от струите е насочена към Земята. Изображение чрез НАСА/ Суифт/ Мери Пат Хрибик-Кийт/ Джон Джоунс/Уикипедия.


Ако очите ви можеха да открият гама -лъчи, бихте виждали блестящи светлинни изблици в небето около веднъж на ден. Светкавиците биха били толкова блестящи, че за момент биха засенчили всичко, включително слънцето. Тезиизблици на гама лъчи(GRBs) са най -мощните единични събития във Вселената. Смята се, че те са послания от началото на времето, когато най -масовите съществуващи звезди се срутиха насилствено.

GRB са открити случайно, докато се търси много различен вид електромагнитни изблици. В началото на 70 -те години военните спътници наблюдаваха нашата планета за нарушения на Договора за забрана на ядрените опити. Измамни ядрени тестове ще се появят, когато гама лъчите излизат от земята. Докато бяха открити проблясъци, те не произхождат от Земята!


Стотици изблици бяха записани в продължение на десетилетия, но тяхната природа остана загадка. Тъй като гама лъчите са много трудни за фокусиране, беше невъзможно да се определи местоположението им на небето. Също така, тяхната ефимерна природа ги направи безумно трудни за разследване. Когато телескопът можеше да бъде насочен по посока на светкавица, беше твърде късно.

Някои изследователи предполагат, че може да са създадени от напреднали цивилизации!

Карта на GRB

От 1991 до 2000 г. експериментът за изблик и преходни източници (BATSE) на борда на обсерваторията Compton Gamma Ray открива над 2700 изблици на гама лъчи. Тази карта показва местоположението на всички тези в небето. Фактът, че те не са ограничени до равнината на нашата галактика, казва на астрономите, че GRBs трябва да имат извънгалактичен характер. Цветовете разграничават яркостта на изблиците. Кредит: НАСА

С появата на по -модерни телескопи GRB започнаха да разкриват повече за себе си през 90 -те години. Те определено не бяха местни. GRB в Млечния път щяха да се видят най-вече в тънката равнина на нашата галактика-рентгеновата обсерватория Комптън установи, че те идват от цялото небе. Астрономите осъзнаха, че трябва да са извънгалактически. По -добрите телескопи, които бързо определиха точното местоположение на GRB, доведоха до откриване на слаби следи по цялотоелектромагнитен спектър. Във всеки случай GRB идва от същата посока като много далечна галактика. Тези галактики обикновено са млади, активни звездни разсадници - идеалното място за изграждане на много масивни звезди.




Светлината за последващо светене разкри много повече. Чрез измерване на това колко светлината е била изместена в червено от разширяването на Вселената, астрономите могат да оценят разстоянията им. И те определено не бяха местни. Светлината от GRB е пътувала повече от половината възраст на Вселената - те са били сред най -отдалечените обекти, виждани някога. Но да бъдеш толкова далеч и да останеш най -яркото нещо на небето означаваше невъобразимо количество енергия, което трябваше да произвежда тези светкавици.

Всъщност количеството необходима енергия е еквивалентно на превръщането на цялата маса на слънцето в чисто излъчване за секунди. Дори супернова не може да направи това. Ще ви трябва нещо още по -мощно - ахипернова!

Изключително масивна умираща звезда може да срине ядрото си в aЧерна дупкабез да задейства свръхнова. С внезапното отстраняване на звездното ядро ​​горните слоеве на звездата се сриват надолу, за да запълнят кухината. Ако звездата се върти бързо, набъбващият материал се развихря във вихрушка. Диск се образува дълбоко в звездата. В последвалия вихър, прегрятата плазма е уловена от силно усукани магнитни полета. Подобно на електромагнитно оръдие, газови струи преминават през полюсите на звездата и изригват в космоса. Тунелът през звездата принуждава плазмените потоци в тесни конуси, плътно фокусирайки енергията на колапса.

Ако една от тези струи е насочена към Земята, ние я виждаме като блестяща светкавица от гама лъчи, която избледнява само след няколко секунди.


Така че изглежда, че повечето изблици на гама лъчи произхождат от тесен сноп интензивна радиация, отделена по време на свръхнова или хипернова, тъй като бързо въртяща се звезда с голяма маса се срутва, за да образува неутронна звезда, кварк звезда или черна дупка.

Междувременно подкласът от гама лъчи („късите“ изблици) - събития с продължителност по -малка от около две секунди - изглежда произхожда от различен процес:сливането на двойни неутронни звезди(или неутронна звезда и черна дупка).

Художник илюстрация на гама лъчи

Изпълнението на художник на гама лъчи, фокусиращо енергията на експлодиращата звезда по протежение на две полярни струи. Виждаме тези изблици, когато една от струите е насочена към Земята. Кредит: НАСА/Суифт/Мери Пат Хрибик-Кийт и Джон Джоунс (чрез Уикипедия)

GRB държат много рекорди в астрономията. Най -отдалеченият обект, видян от астрономите, е взрив, чиято светлина пътува почти в ерата на Вселената. Звездният гигант, който го произвежда, избухва малко след ерата на първите звезди! Друг GRB е най -енергичното събитие, познато: 2,5 милиона пъти по -ярко от най -ярката свръхнова. За сведение, свръхновите, обикновено засенчват цели галактики. За 30 секунди през 2008 г. това беше най-отдалеченият обект, видим с просто око-7,5 милиарда светлинни години.


За щастие всички GRB са били на много безопасни разстояния от Земята. Най-близкият, открит през 2003 г., все още е на разстояние над милиард светлинни години. Ако GRB излезе в нашата собствена галактика, това може да е тревожно за човечеството. Близкият GRB, насочен точно към Земята, може да предизвика масово изчезване или дори да стерилизира планетата.

За щастие, GRB са изключително редки. Всяка дадена галактика може да вижда само една на всеки няколко милиона години. И все пак това е достатъчно време Земята да бъде взривявана повече от веднъж в дългата си история. Всъщност има доказателства, които предполагат, че едно събитие на изчезване, преди 450 милиона години, може да е било резултат от близък GRB.

И Carinae

Звездата Eta Carinae, разположена на 8000 светлинни години от нас в съзвездието Карина, е изключително масивна звезда. Съдържащ масата от 150 слънца, той живее в пашкул от прах и газ, който се издухва от звездата от силните звездни ветрове. Поради изключителната си маса астрономите смятат Eta Carinae за кандидат за близък гама лъч в не толкова далечното бъдеще. Тъй като оста на въртене не сочи към нас, Земята най -вероятно би била в безопасност, когато тази звезда избухне. Кредит: Нейтън Смит (Калифорнийски университет, Бъркли) и НАСА (чрез Уикипедия)

Гама лъчи ни призовават от целия Космос. Те са ехо от началото на времето, маяци от насилствената имплозия на звездни гиганти. И въпреки че нощното небе рутинно се къпе в техния блясък, ние не знаехме, че са били там до съвсем скоро. Очите ни могат да открият само малка частица от цялата информация, която се движи през космоса. Без модерни детектори и телескопи голяма част от Вселената щеше да остане вечно скрита. Какво друго криеше човечеството през цялата ни история? И какви нови тайни ще разкрием утре?