Šajā skatā GRB 080916C rentgena pēcspīdums ir oranžā un dzeltenā krāsā, kas apvieno attēlus no Swift UltraViolet / Optical un X-ray teleskopiem. Kredīts: NASA / Swift / Stefans Immlers
Pētnieki, kas izmanto Fermi gamma-ray kosmisko teleskopu, ziņo par gamma-starojuma eksploziju, kas iznīcina visu iepriekš redzēto. Sprādziens, kas reģistrēts pagājušajā rudenī Karīnas zvaigznājā, izlaida 9000 supernovu enerģiju.
Ļoti masīvu zvaigžņu sabrukums var izraisīt vardarbīgus sprādzienus, ko papildina spēcīgi gamma-starojuma uzliesmojumi, kas ir daži no spilgtākajiem notikumiem Visumā. Tipiski gamma staru pārrāvumi izstaro fotonus ar enerģiju no 10 kiloelektrona voltiem līdz aptuveni 1 megaelektrona voltiem. Dažos ļoti retos gadījumos tika novēroti fotoni ar enerģiju virs megaelektronu voltiem, bet attālumi līdz to avotiem nebija zināmi. Starptautisks pētījumu konsorcijs ziņo par šīs nedēļas žurnāla izdošanu Zinātnes ekspresis ka Fermi gamma-staru kosmiskais teleskops ir atklājis fotonus ar enerģiju starp 8 kiloelektrona voltiem un 13 gigaelektrona voltiem, kas nāk no gamma staru pārrāvuma 080916C.
Sprādziens ar apzīmējumu GRB 080916C notika tūlīt pēc 16. septembra pusnakts pēc GMT (plkst. 15:15 plkst. 15:00 ASV austrumos). Divi no Fermi zinātniskajiem instrumentiem - Lielā apgabala teleskops un Gamma-ray Burst Monitor - vienlaikus ierakstīja notikumu. Abi šie instrumenti kopā nodrošina sprādziena gamma starojuma izstarojumu no enerģijām, kas svārstās no 3000 līdz vairāk nekā 5 miljardiem reižu nekā redzamā gaisma.
Džochena Greinera vadīta komanda Maksima Planka Ārzemju fizikas institūtā Gārdingā, Vācijā, konstatēja, ka sprādziens notika 12,2 miljardu gaismas gadu attālumā, izmantojot Gamma-Ray Burst optisko / gandrīz infrasarkano staru detektoru (GROND) uz 2,2 metru augstuma. (7,2 pēdu) teleskops Eiropas Dienvidu observatorijā La Silā, Čīlē.
“Jau tas bija aizraujošs pārrāvums,” saka Džūlija Maknerija, Fermas projekta zinātnieces vietniece NASA Goddard kosmosa lidojumu centrā Grīnbeltā, Mērilendā. "Bet, ņemot vērā GROND komandas attālumu, tas gāja no aizraujoša uz ārkārtēju."
Astronomi uzskata, ka lielākā daļa gamma staru sprādzienu notiek, kad no kodoldegvielas izplūst eksotiskas masīvas zvaigznes. Tā kā zvaigznes kodols sabrūk melnajā caurumā, materiāla strūklas - ko darbina procesi, kas vēl nav pilnībā izprotami - izplūst uz āru gandrīz gaismas ātrumā. Sprauslas visu ceļu caur cauri sabrukušajai zvaigznei un turpina kosmosā, kur tās mijiedarbojas ar gāzi, kuru zvaigzne iepriekš bija izmetusi. Tas rada spilgtus pēcspīdumus, kas laika gaitā izbalē.
Pārrāvums ir ne tikai iespaidīgs, bet arī mīklains: ziņkārīgs laika kavēklis atdala tā visaugstākās enerģijas izmešus no zemākā. Šāda laika nobīde ir skaidri redzama tikai vienā agrākā pārrāvumā, un pētniekiem ir vairāki skaidrojumi, kāpēc tā var pastāvēt. Iespējams, ka kavēšanos var izskaidrot ar šīs vides struktūru ar zemas un lielas enerģijas gammas stariem, kas “nāk no dažādām strūklas daļām vai ir izveidoti, izmantojot atšķirīgu mehānismu”, sacīja Liela apgabala teleskopa galvenais pētnieks Pīters Miķelsons , Stenfordas universitātes fizikas profesors, kas saistīts ar Enerģētikas departamentu.
Cita, daudz spekulatīvāka teorija liek domāt, ka, iespējams, laika nobīdi rodas nevis no kaut kā vidē, kas atrodas ap melno caurumu, bet gan no gamma staru ilgā ceļa no melnā cauruma līdz mūsu teleskopiem. Ja teorētiskā ideja par kvantu gravitāciju ir pareiza, tad tās mazākajā mērogā telpa nav gluda barotne, bet gan kņudējošu putu karsto, viršanas putu. Zemākas enerģijas (un tādējādi vieglāki) gamma stari caur šīm putām varētu pārvietoties ātrāk nekā lielākas enerģijas (un līdz ar to smagāki) gamma stari. 12,2 miljardu gaismas gadu laikā šis ļoti mazais efekts varētu radīt ievērojamu kavēšanos.
Fermi rezultāti sniedz līdz šim spēcīgāko pārbaudi par gaismas konsekvences ātrumu pie šīm galējām enerģijām. Tā kā Fermi novēro vairāk gamma staru pārrāvumu, pētnieki var meklēt laika nobīdes, kas atšķiras atkarībā no pārrāvumiem. Ja pastāv kvantu gravitācijas efekts, laika nobīdēm vajadzētu atšķirties atkarībā no attāluma. Ja iemesls ir vide ap plīšanas sākumu, nobīdei vajadzētu būt samērā nemainīgai neatkarīgi no tā, cik tālu pārsprāgšana notika.
“Šis pārrāvums rada visdažādākos jautājumus,” saka Miķelsons. “Pēc dažiem gadiem mums būs diezgan labs pārrāvumu paraugs, un, iespējams, būs arī dažas atbildes.”
Avots: Eurekalert
