1967. gada 2. jūlijā ASV Vēla 3 un 4 satelīti pamanīja kaut ko diezgan mulsinošu. Sākotnēji tie bija paredzēti, lai uzraudzītu kodolieroču izmēģinājumus kosmosā, meklējot gamma starojumu, šie satelīti paņēma virkni gamma staru pārrāvumu (GRB), kas nāk no dziļas kosmosa. Un, lai gan pagājuši gadu desmiti kopš “Velas incidenta”, astronomi joprojām nav pilnībā pārliecināti, kas viņus izraisa.
Viena no problēmām ir bijusi tā, ka līdz šim zinātnieki nav spējuši izpētīt gamma staru pārrāvumus reālā stāvoklī. Bet, pateicoties jaunam starptautiskas pētnieku komandas pētījumam, GRB laboratorijā tiek izveidoti pirmo reizi. Tādēļ zinātniekiem būs jaunas iespējas izpētīt GRB un uzzināt vairāk par to īpašībām, kurām vajadzētu daudz meklēt, lai noteiktu, kas tos izraisa.
Pētījums ar nosaukumu “Pašreizējās nestabilitātes eksperimentāla novērošana neitrālā elektronu-pozitronu starā” ir nesen publicēts Fiziskās apskates vēstules. Pētījumu vadīja Jonathon Warwick no Queen's's University Belfast, un tajā piedalījās locekļi no SLAC Nacionālās paātrinātāja laboratorijas, Džona Adamsa Paātrinātāju zinātnes institūta, Rutherford Appleton laboratorijas un vairākām universitātēm.
Līdz šim GRB izpēti ir sarežģījušas divas galvenās problēmas. No vienas puses, GRB ir ļoti īss mūžs, kas ilgst tikai sekundes vienlaikus. Otrkārt, visi atklātie notikumi ir notikuši tālās galaktikās, no kurām dažas atradās miljardu gaismas gadu attālumā. Neskatoties uz to, ir dažas teorijas par to, kas tās varētu ņemt vērā, sākot no melno caurumu veidošanās un neitronu zvaigžņu sadursmēm līdz ārpuszemes sakariem.
Šī iemesla dēļ GRB izpēte ir īpaši pievilcīga zinātniekiem, jo viņi varētu atklāt dažas iepriekš nezināmas lietas par melnajiem caurumiem. Pētījuma dēļ pētnieku grupa pievērsās GRB jautājumam tā, it kā tie būtu saistīti ar melno caurumu izdalīto daļiņu strūklu izmešiem. Kā paskaidroja doktors Karalienes Universitātes Belfāsta pasniedzējs nesenā op-ed rakstā ar Saruna:
“Melno caurumu atbrīvotās sijas lielākoties sastāv no elektroniem un to“ antimateriāla ”pavadoņiem, pozitroniem… Šīm sijām jābūt spēcīgiem, pašu radītiem magnētiskajiem laukiem. Šo daļiņu rotācija ap laukiem izdala spēcīgus gamma starojuma pārrāvumus. Vai vismaz to prognozē mūsu teorijas. Bet mēs faktiski nezinām, kā lauki tiks ģenerēti. ”
Ar savu līdzstrādnieku palīdzību ASV, Francijā, Lielbritānijā un Zviedrijā Queen's's University Belfast komanda paļāvās uz Gemini lāzeru, kas atradās Rutherford Appleton laboratorijā Lielbritānijā. Ar šo instrumentu, kas ir viens no visspēcīgākajiem lāzeriem pasaulē, starptautiskā sadarbība centās izveidot pirmo mazo mērogu GRB kopiju.
Šaujot šo lāzeru uz sarežģītu mērķi, komanda spēja izveidot šo īpaši ātro astrofizisko strūklu miniatūras versijas, kuras viņi ierakstīja, lai redzētu, kā viņi uzvedas. Sarri norādīja:
“Savā eksperimentā mēs pirmo reizi varējām novērot dažas galvenās parādības, kurām ir liela loma gamma staru pārrāvumu veidošanā, piemēram, ilgstoša magnētiskā lauka pašizveidošanās. Tie spēja apstiprināt dažas galvenās teorētiskās prognozes par šo lauku stiprumu un sadalījumu. Īsāk sakot, mūsu eksperiments patstāvīgi apstiprina, ka modeļi, kurus pašlaik izmanto, lai izprastu gamma staru pārrāvumus, ir uz pareizā ceļa. ”
Šis eksperiments bija svarīgs ne tikai GRB izpētei, bet arī varēja uzlabot mūsu izpratni par to, kā uzvedas dažādi matērijas stāvokļi. Būtībā gandrīz visas parādības dabā ir saistītas ar elektronu dinamiku, jo tās ir daudz vieglākas par atomu kodoliem un ātrāk reaģē uz ārējiem stimuliem (piemēram, gaismu, magnētiskajiem laukiem, citām daļiņām utt.).
"Bet elektronu-pozitronu starā abām daļiņām ir tieši tāda pati masa, kas nozīmē, ka šī reakcijas laika atšķirība ir pilnībā izdzēsta," sacīja Dr Sarri. “Tas rada daudz aizraujošu seku. Piemēram, skaņa nepastāvētu elektronu pozitronu pasaulē. ”
Turklāt pastāv iepriekšminētais arguments, ka GRB faktiski varētu būt pierādījums par ārpuszemes intelektu (ETI). Ārpuszemes intelekta meklējumos (SETI) zinātnieki meklē elektromagnētiskos signālus, kuriem, šķiet, nav dabisku skaidrojumu. Uzzinot vairāk par dažādiem elektromagnētisko pārrāvumu veidiem, zinātnieki varētu labāk izolēt tos, kuru cēloņi nav zināmi. Sarri izteicās:
“Protams, ja jūs uzliekat savu detektoru meklēt emisijas no kosmosa, jūs saņemat šausmīgi daudz dažādu signālu. Ja jūs patiešām vēlaties izolēt viedās transmisijas, vispirms jāpārliecinās, vai visas dabiskās emisijas ir pilnībā zināmas, lai tās varētu izslēgt. Mūsu pētījums palīdz izprast melnā cauruma un pulsara izmešus, lai vienmēr, kad mēs atklājam kaut ko līdzīgu, mēs zinām, ka tas nenāk no svešas civilizācijas. ”
Līdzīgi kā gravitācijas viļņu izpēte, šis pētījums kalpo kā piemērs tam, kā tagad var pētīt parādības, kuras kādreiz bija ārpus mūsu sasniedzamības līmeņa. Līdzīgi kā gravitācijas viļņi, GRB izpēte, iespējams, nākamajos gados sniegs iespaidīgu atdevi!
