Gamma staru pārsprieguma galaktikas. Noklikšķiniet, lai palielinātu
Ja gammas starojuma plīsums notiktu netālu no Zemes, tas sagādātu ļoti sliktu dienu: mūsu ozona slānis tiktu noņemts, pasaules klimats krasi mainītos, un dzīvībai būtu grūti izdzīvot. Par laimi izskatās, ka tie nenotiek tādās galaktikās kā mūsu Piena ceļš. Pētnieki ir noskaidrojuši, ka plīsumi mēdz notikt mazās neregulārās galaktikās, kurās trūkst smagāku ķīmisko elementu.
Gamma staru pārrāvums (GRB), kas notiek mūsu pašu galaktikā, varētu iznīcināt dzīvi uz Zemes, iznīcinot ozona slāni, izraisot klimata izmaiņas un krasi mainot dzīvības attīstību. Tomēr labā ziņa ir tā, ka tiešsaistē žurnālā Nature publicētie rezultāti rāda, ka dabas katastrofas iespējamība GRB dēļ ir daudz mazāka, nekā tika domāts iepriekš.
Ilgstoši GRB ir spēcīgi augstas enerģijas starojuma zibspuldzes, kas rodas no dažiem no ārkārtīgi masīvo zvaigžņu lielākajiem sprādzieniem. Astronomi ir analizējuši kopumā 42 ilgtermiņa GRB? Bf? tie, kas ilgst vairāk nekā divas sekundes? bf? vairākos Habla kosmiskā teleskopa (HST) apsekojumos.
Viņi ir noskaidrojuši, ka galaktikas, no kurām tās rodas, parasti ir mazas, blāvas un nepareizi nogrieztas (neregulāras) galaktikas, kamēr tikai viena tika pamanīta no lielas spirālveida galaktikas, kas līdzīga Piena ceļam. Turpretī tika konstatēts, ka supernovas (arī masīvu zvaigžņu sabrukšanas rezultāts) spirālveida galaktikās atrodas apmēram pusi laika.
Šie rezultāti, kas publicēti žurnāla Nature 10. maija tiešsaistes izdevumā, norāda, ka GRB veidojas tikai ļoti specifiskā vidē, kas atšķiras no tām, kas atrodama Piena Ceļā.
Endrjū Frukters no Kosmiskā teleskopa zinātnes institūta, galvenā darba autors sacīja: "To sastopamība mazos neregulāros elementos nozīmē, ka tikai zvaigznēm, kurām trūkst smago ķīmisko elementu (elementi, kas ir smagāki par ūdeņradi un hēliju), ir tendence ražot ilgstošus GRB."
Tas nozīmē, ka senie sprādzieni biežāk notika pagātnē, kad galaktikām nebija daudz smago elementu. Galaktikas veido smagāku ķīmisko elementu krājumus, turpinot evolucionēt nākamajām zvaigžņu paaudzēm. Pirmās paaudzes zvaigznes, kas veidojās pirms smagākiem elementiem, Visumā bija bagātīgas.
Autori arī atklāja, ka GRB atrašanās vietas atšķīrās no supernovu (kas ir daudz izplatītākas eksplodējošo zvaigžņu dažādības) atrašanās vietām. GRB bija daudz vairāk koncentrējušies uz to saimnieku galaktiku spilgtākajiem reģioniem, kur atrodas vismasīvākās zvaigznes. No otras puses, supernovas rodas visu to saimnieku galaktiku laikā.
“Atklājums, ka ilgstošas GRB atrodas viņu saimnieka galaktiku spožākajos reģionos, liek domāt, ka tās nāk no vismasīvākajām zvaigznēm? Bf? varbūt 20 vai vairāk reizes tikpat masīva kā mūsu saule, ”sacīja Endrjū Levāns no Hertfordšīras universitātes, pētījuma līdzautors.
Tomēr maz ticams, ka masīvas zvaigznes, kurās ir daudz smago elementu, neizraisīs GRB, jo tās var zaudēt pārāk daudz materiāla ar zvaigžņu “vēju” palīdzību no to virsmām, pirms tie sabrūk un eksplodē. Kad tas notiek, zvaigznēm nepietiek masas, lai radītu melno caurumu, kas ir nepieciešams nosacījums, lai iedarbinātu GRB. Sabrukšanas enerģija izplūst gar šauru strūklu, piemēram, ūdens straume no šļūtenes. Virzītas strūklas veidošanās, kas koncentrē enerģiju gar šauru staru, izskaidro, kāpēc GRB ir tik jaudīgi.
Ja zvaigzne zaudē pārāk daudz masas, tā aiz sevis var atstāt tikai neitronu zvaigzni, kas nevar izraisīt GRB. No otras puses, ja zvaigzne zaudē pārāk mazu masu, strūkla nevar izdegt cauri zvaigznei. Tas nozīmē, ka ļoti lielas masas zvaigznes, kas aizrauj pārāk daudz materiāla, var nebūt kandidāti uz ilgiem pārrāvumiem. Tāpat nav arī zvaigznes, kas atsakās no pārāk maz materiāla.
“Tas ir Goldilocks scenārijs,” sacīja Frukters. "Šķiet, ka GRB veidošanās kandidāti ir tikai supernovas, kuru zvaigznītes zvaigznes ir zaudējušas nelielu, bet ne pārāk lielu masu."
“Cilvēki jau iepriekš ir ierosinājuši, ka varētu būt iespējams izmantot GRB, lai sekotu zvaigžņu veidošanās vietām. Tas acīmredzami nedarbojas Visumā, kā mēs to redzam tagad, bet, kad Visums bija jauns, GRB varbūt bija daudz izplatītāki, un mēs, iespējams, vēl varēsim tos izmantot, lai redzētu pašas pirmās zvaigznes, kas veidojas pēc Lielais sprādziens, ”piebilda Levāns.
Oriģinālais avots: RAS ziņu izlaidums
