Gama spindulių pliūpsniai (GRB) yra vienas energingiausių Visatos reiškinių ir vienas mažiausiai ištirtų. Šie energijos sprogimai įvyksta, kai didžiulė žvaigždė eina į supernovą ir skleidžia dvigubus gama spindulių pluoštus, kuriuos galima pamatyti milijardais šviesmečių. Kadangi mokslininkai yra glaudžiai susiję su juodųjų skylių susidarymu, mokslininkai norėjo išsamiau ištirti šį retą atvejį.
Deja, tam buvo nedaug galimybių, nes GRB yra labai trumpalaikiai (trunka kelias sekundes) ir dauguma jų nutolusiose galaktikose. Bet pastangų dėka teleskopų komplekto dėka astronomai sugebėjo pastebėti GRB (žymimą GRB 190114C) dar 2019 m. Sausio mėn. Kai kuri šio GRB spinduliuotė buvo didžiausia energija, kokia kada nors buvo pastebėta, todėl tai buvo istorijos etapas. astronomijos.
Neseniai žurnale pasirodė tyrimas, kuriame aprašomos šios išvados (pavadintos „Atvirkštinio Compton spinduliuotės stebėjimas iš ilgo gama spinduliuotės sprogojimo“) Gamta ir turi pasirodyti žurnale Astronomija ir astrofizika. Tyrimui vadovavo Antonio de Ugarte Postigo iš Andalūzijos instituto, jame dalyvavo MAGIC bendradarbiavimo, NASA ir viso pasaulio tyrimų institutų nariai.
Aiškiai tariant, GRB yra iš tikrųjų gana paplitę, maždaug kartą per dieną pastebimoje Visatoje. Tačiau dėl jų trumpo ir trumpalaikio pobūdžio buvo labai sunku išmokyti instrumentus prie šaltinio, kol jie neišnyks. Tačiau naudojant kelis teleskopus, kurie yra optimizuoti gama spinduliuotei aptikti, GRB 190114 buvo pastebėtas laiku.
Tai apėmė NASA Neilo Gehrelso „Swift“ observatorija, „Fermi“ gama-spindulio kosminis teleskopas, taip pat antžeminiai dvynių pagrindinių atmosferos gama vaizduojančių Čerenkovo (MAGIC) teleskopai, kurie yra Kanarų saloje La Palmoje ir kuriuos valdo „Max Planck“. Fizikos institutas (MPP).
Kai šie teleskopai stebėjo GRB 190114C, jie pastebėjo, kad dalis išleistos energijos matuojama 1 Tera elektronų voltų (TeV) diapazone - maždaug trilijoną kartų daugiau energijos vienam fotonui, stebimam matomoje šviesoje. Remdamiesi ankstesniais stebėjimais, astronomai apskaičiavo, kad norint pasiekti šį energijos lygį, iš griūvančios žvaigždės skleidžiama medžiaga šviesos greičiu turėjo judėti 99,999%.
Kitaip tariant, mirštančios žvaigždės medžiaga turėtų būti pagreitinta iki pat to, ką fizinė materija gali ištverti, kad būtų sukurtas toks energetinis sprogimas. Tuomet ši medžiaga bus išstumta per dujinius debesis, kurie supa žvaigždę (išorinių sluoksnių likučiai, kurie buvo nupūsti), sukeldami šoką, kuris sukuria patį gama spindulio sprogimą.
Mokslininkai ilgą laiką bandė stebėti ypač energetines GRB emisijas, o šis ypatingas sprogimas suteikė pirmąją galimybę. Kaip ESA / Hablo pranešime spaudai paaiškino dr. De Ugarte Postigo:
„Mokslininkai ilgą laiką bandė stebėti labai didelės energijos išsiskyrimą iš gama spindulių bangų. Šis naujas pastebėjimas yra gyvybiškai svarbus žingsnis į priekį suprantant gama spinduliuotės bangas, jų artimiausią aplinką ir tai, kaip materija elgiasi, kai juda 99,999% šviesos greičio. “
Žvelgiant į ateitį, kelios kosminės observatorijos stebės supernovą, kuri pagamino GRB 190114C, kad sužinotų daugiau apie jos aplinką ir kaip atsirado šis kraštutinis sprogimas. Visų pirma, Europos astronomams buvo suteiktas stebėjimo laikas su NASA / ESA Hablo kosminiu teleskopu, kad būtų galima ištirti šaltinio aplinką.
Šioms pastangoms padėjo astronomai, naudodamiesi ESO labai dideliu teleskopu (VLT) ir „Atacama Large Milimeter / submilimeter Array“ (ALMA) Čilėje. Derindami savo stebėjimus su Hablo gautais duomenimis, astronomai galėjo detaliau stebėti šios GRB galaktiką (esančią 5 milijardus metrų nuo Žemės).
Kaip paaiškino Andrew Levanas iš Nyderlandų Radboudo universiteto Matematikos, astrofizikos ir dalelių fizikos departamento astrofizikos departamento:
„Hablo pastebėjimai rodo, kad šis sprogimas sėdėjo labai tankioje aplinkoje, ryškių galaktikų viduryje, esančiame už 5 milijardų šviesmečių. Tai išties neįprasta ir leidžia manyti, kad būtent dėl to ir atsirado ši ypač galinga šviesa. “
Šis etapas liudija didėjančius astronominių instrumentų pajėgumus ir didėjančią tarptautinio bendradarbiavimo svarbą. Tai taip pat atitinka dabartinį astronomijos amžių, kai revoliuciniai atradimai tampa vis dažnesni. Kiekvienais metais prastai suprantami ar suvaržomi reiškiniai dabar yra reguliariai tiriami.
