Gamma staru sprādzieni ir vieni no visspēcīgākajiem notikumiem Visumā, kas tiek aizdedzināti, kad zvaigznes mirst masveida sprādzienos vai kad tās saplūst masveida sprādzienos.
Kad notiek šie vardarbīgie kosmiskie sprādzieni, tie darbojas kā kosmiskās bākas, izdalot dažu spilgtāko gaismas staru kūli, kā arī neitrīno plūdu - tās gudrās, spoku līdzīgās daļiņas, kuras gandrīz visam nepamanītas izslīd caur Visumu.
Skaidrs, ka jūs nevēlētos tikt pakļauts vienam no šiem nāvējošajiem, DNS apcepošajiem enerģijas pārrāvumiem. Bet fiziķi mēdza uzskatīt, ka gamma staru pārrāvumi ir bīstami tikai tad, ja jūs atradāties šaurajā ceļā pa vienai no sprādziena izraisītajām sprauslām. Diemžēl jauns pētījums, kas atjaunināts arXiv datu bāzē 29. novembrī (bet vēl nav salīdzinoši pārskatīts), liek domāt, ka šie izvirdumi ir sliktas ziņas visapkārt un var nosūtīt nāvējošus starus daudz plašākā leņķī, nekā tika domāts iepriekš.
Kosmiskās gamma staru rūpnīcas
Gadu desmitos astronomi ir identificējuši divu veidu debess gamma staru pārrāvumus (īsos gadījumos tos sauc par GRB): garie, kas ilgst vairāk nekā 2 sekundes (līdz vairākām minūtēm), un īsie, kas ilgst mazāk nekā 2 sekundes. Mēs neesam precīzi pārliecināti, kas izraisa GRB izplatīšanos kosmosā, taču domājams, ka garās tiek ražotas, kad lielākās zvaigznes Visumā mirst supernovas sprādzienos, atstājot neitronu zvaigznes vai melnos caurumus. Tāda kataklizmiska nāve relatīvi zibspuldzē izliek akli milzīgus enerģijas daudzumus, un voila! Gamma-ray pārrāvumi.
No otras puses, domājams, ka īsie GRB rodas no pavisam cita mehānisma: divu neitronu zvaigžņu apvienošanās. Šie notikumi nav gandrīz tikpat spēcīgi kā viņu supernovas brālēni, taču tie vietējā mērogā rada pietiekami postošas sekas, lai radītu gamma staru zibspuldzi.
Reaktīvā dzinēja iekšpusē
Tomēr, kad neitronu zvaigznes saduras, tā ir neglīta lieta. Katra neitronu zvaigzne vairākas reizes sver Zemes saules masu, bet šī masa tiek saspiesta sfērā, kas nav plašāka par tipisku pilsētu. Trieciena brīdī starp diviem šādiem objektiem tie mežonīgi riņķo viens otram veselīgā gaismas ātruma daļā.
Pēc tam neitronu zvaigznes saplūst, veidojot vai nu lielāku neitronu zvaigzni, vai, ja apstākļi ir piemēroti, melno caurumu, atstājot iznīcības pēdas un iepriekšējās kataklizmas gružus. Šis matērijas gredzens sabrūk uz bijušās neitronu zvaigznes līķa, veidojot to, kas pazīstams kā akrecijas disks. Jaunizveidota melnā cauruma gadījumā šis disks baro briesmoni vraku kaudzes centrā ar ātrumu līdz dažām saules vērtajām gāzēm sekundē.
Kad visa enerģija un materiāls riņķo apkārt un ielej sistēmas centrā, sarežģīta (un slikti izprotama) elektrisko un magnētisko spēku deja novāc materiālu un palaiž šīs vielas strūklas augšpusē un prom no serdeņa, pa griešanās asi. centrālā objekta iekļūšanu apkārtējā sistēmā. Ja šīs sprauslas izlaužas cauri, tās parādās kā milzu, īsi prožektori, kas novērš sadursmi. Un, kad šie prožektori norāda uz Zemi, mēs saņemam gamma staru impulsu.
Bet šīs sprauslas ir samērā šauras, un, kamēr jūs neredzat GRB galvu, tai nevajadzētu būt tik bīstamai, vai ne? Ne tik ātri.
Neitrino rūpnīca
Izrādās, ka strūkla veidojas un attālinās no neitronu zvaigznes apvienošanās vietas netīrā, sarežģītā veidā. Gāzes mākoņi savīti un savijas viens pret otru, un starojuma un materiāla plūsmas prom no centrālā melnā cauruma nenāk glītā un sakārtotā līnijā.
Rezultāts ir absolūts, iznīcinošs haoss.
Jaunajā pētījumā astrofiziķu pāris izpētīja šo sistēmu detaļas pēc sadursmes notikuma. Pētnieki pievērsa īpašu uzmanību masveida gāzes mākoņu uzvedībai, kad viņi pakļūst sev virsū štancē, ko darbina bēgošās strūklas.
Dažreiz šie gāzes mākoņi saduras viens ar otru, veidojot trieciena viļņus, kas var paātrināt un darbināt viņu pašu radiācijas un augstas enerģijas daļiņu kopas, kas pazīstamas kā kosmiskie stari. Šie stari, kas sastāv no protoniem un citiem smagiem kodoliem, iegūst pietiekami daudz enerģijas, lai paātrinātu gandrīz gaismas ātrumu, tāpēc tie var īslaicīgi saplūst, veidojot eksotiskas un retas daļiņu kombinācijas, piemēram, pionus.
Pēc tam pioni ātri sadalās neitrīno, sīku daļiņu, kas appludina Visumu, bet gandrīz nekad nesaskaras ar citām matērijām, dušās. Tā kā šie neitrīno tiek ražoti ārpus šaurā strūklas apgabala, kas spridzina prom no paša GRB, tos var redzēt pat tad, ja mēs nesaņemam pilnu gamma staru sprādzienu.
Paši neitrīni ir zīme, ka mežonīgas, nāvējošas kodolreakcijas notiek tālāk no sprauslu centra. Mēs vēl precīzi nezinām, cik tālu bīstamā zona sniedzas, bet labāk droši, nekā atvainojamies.
Tātad, kopsavilkumā: vienkārši ne dodieties nekur netālu no neitronu zvaigzņu sadursmes.
Pols M. Sutters ir astrofiziķis plkstOhaio štata universitāte,Jautājiet kosmosa darbiniekam unKosmosa radio, un autorsTava vieta Visumā.
