НОВИНИ


ОТКРИТИ СА НАЙ-ВИСОКИТЕ ЕНЕРГИЙНИ ГАМА ИЗЛЪЧВАНИЯ, ИЗМЕРЕНИ НЯКОГА
21.11.2019

Мощните гама импулси може да бъдат причинени от експлозията на свръхмасивна звезда, колапсирала в черна дупка, от която се устремяват в противоположни посоки джетове, ускорявайки електрически заредени частици. Те от своя страна взаимодействат с магнитните полета и излъчването на гама лъчи. Кредит: DESY, Science Communication Lab

Астрономите успяха да уловят импулси в гама диапазона с най-високите енергии, наблюдавани някога.
 

Резултатите, представени в три статии в списание Nature (1, 2, 3), дават представа за процесите, които пораждат такива енергийни емисии.

Гама експлозиите (GRB - gamma-ray burst) са внезапни, кратки изблици на гама лъчение, които се появяват приблизително веднъж на ден някъде във видимата Вселена. Те се случват в два класа, къси гама импулси (с продължителност от няколко милисекунди) и дълги гама импулси (с продължителност повече от 2 секунди до няколко минути)

Според съвременните познания те идват от сблъсъка на неутронни звезди или от експлозии на свръхнови, които се трансформират в черни дупки.

За няколко секунди подобен изблик освобождава повече енергия, отколкото слънцето произвежда през целия си живот. В резултат на това се раждат мощни потоци радиация, които могат да преминат през цялата видима Вселена.

Този космически феномен е открит случайно в края на 60-те години на миналия век с помощта на спътници, използвани за наблюдение на ядрените тестове на Земята. Оттогава астрономите активно изучават тези мощни импулси на гама лъчи от спътници, тъй като атмосферата на Земята абсорбира гама лъчите. Учените са разработили специализирани телескопи, способни да наблюдават слабото синьо сияние, наречено излъчване на Черенков, което космическите гама лъчи индуцират в атмосферата. 

Между лятото на 2018 г. и януари 2019 г. две международни групи астрономи откриха за първи път от Земята гама лъчите от две експлозии.

На 20 юли 2018 г. в 28-метровия телескоп на високоенергийната стереоскопична система H.E.S.S. (High Energy Stereoscopic System) в Намибия бе наблюдавано слабото последващо сияние в гама лъчи на импулса GRB 180720B. На 14 януари 2019 г. ярка светлина от друга експлозия GRB 190114C бе засечена от телескопа MAGIC в Ла Палма.

GRB 190114C е от категорията дълги гама импулси. За първи път е открит от космическите телескопи на НАСА Swift-BAT и Fermi, последван 50 секунди по-късно от телескопите на Земята Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov (MAGIC), последвани малко след това от повече от 20 инструмента на Земята и в Космоса, като NuSTAR, XMM-Newton и Hubble. От GRB 190114C са наблюдавани фотони, които имат енергия не по-малка от тераелектронволт (TeV), което е трилион пъти повече енергия от фотоните на видимата светлина - рекордна стойност за енергия на гама експлозиите. Последващото сияние на импулса бе възможно да се измери с MAGIC, което се установи, че GRB 190114C е сто пъти по-ярък от мъглявината Рак (М1), най-яркият източник на гама радиация в нашата собствена галактика, останки от свръхнова, появила се през 1054 г. GRB 190114C се появи в галактика, показана на снимката по-долу, на около 5 милиарда светлинни години от нас.

Галактиката, в която се появи GRB 190114C. Кредит: NASA, ESA, A. de Ugarte Postigo, AJ Levan

GRB 180720B, чийто източник е разположен на още по-голямо разстояние - 6 милиарда светлинни години, може да се наблюдава дълго на нощното небе при енергии между 100 и 440 милиарда електронволта.

В две от проучванията колектив от Института за физика на обществото "Макс Планк", Германия, анализира данни от няколко телескопа, за да определят механизма, отговорен за това излъчване. 

Учените предполагат, че една частица може да постигне подобно енергийно ниво в резултат на явление, наречено обратно разсейване на Комптън. Заради него заредените частици, излъчвани по време на експлозията, се огъват от магнитни полета и излъчват така нареченото синхротронно излъчване, фотоните на което от своя страна се сблъскват с тях.

„Ударната вълна взаимодейства със заобикалящата среда и произвежда лъчение на Черенков и/или друг вид излъчване, когато се движи през средата по-бързо от скоростта на светлината, а когато се движи по-бавно от скоростта на светлина - топлинно излъчване на Комптон или синхротронно излъчване", обясняват астрофизиците Джон Хакила (Jon Hakkila) от колежа в Чарлстън и Робърт Немиров (Robert Nemiroff) от Мичиганския технологичен университет.

Астрономите се надяват, че техните данни ще помогнат да се обясни механизмът на възникване на импулси гама лъчи и по-добре да се разбере тяхната природа.

Справка: 

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1754-6

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1750-x

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1743-9

Източник:

Astronomers Have Detected Record-Breaking Light Emissions From Gamma-Ray Bursts, ScienceAlert


 

 

 
източник: nauka.offnews.bg

 


 
1061112