Gama spinduliuotės sprogimai yra vieni galingiausių visatos įvykių, kurie užsidega, kai žvaigždės žūsta per didžiulius sprogimus arba kai jos susilieja į… didžiulius sprogimus.
Įvykus šiems žiauriems kosminiams sprogimams, jie veikia kaip kosminiai švyturiai, skleidžiant ryškiausios visatos šviesos pluoštus, kartu su neutrinų srautu - tos išmintingos, į vaiduoklius panašios dalelės, kurios slysta per visatą beveik nepastebimos.
Aišku, nenorėtumėte būti paveiktas vieno iš šių mirtinų, DNR kepinančių energijos sprogimų. Bet fizikai, manantys, kad gama spinduliuotės sprogimai yra pavojingi, tik jei buvote siauroje vieno sprogimo, sklindančio iš sprogimo, kelyje. Deja, naujas tyrimas, atnaujintas „arXiv“ duomenų bazėje lapkričio 29 d. (Bet dar neperžiūrėtas), rodo, kad šie išsiveržimai yra blogos naujienos ir gali siųsti mirtinus spindulius daug platesniu kampu, nei manyta anksčiau.
Kosminės gama spindulių gamyklos
Per dešimtmečius astronomai nustatė dviejų rūšių dangaus gama spindulių pliūpsnius (trumpai vadinamus GRB): ilgus, trunkančius daugiau nei 2 sekundes (iki kelių minučių), ir trumpus, trunkančius mažiau nei 2 sekundes. Mes nesame tikri, kas lemia GRB išsiskyrimą kosmose, tačiau manoma, kad ilgosios yra gaminamos, kai didžiausios mūsų visatos žvaigždės žūsta supernovų sprogimuose, palikdamos neutronines žvaigždes ar juodąsias skyles. Panaši kataklizminė mirtis sąlyginai blykste išskiria didžiulį energijos kiekį ir gali! Gama spindulys sprogo.
Kita vertus, manoma, kad trumpi GRB atsiranda iš visiškai kitokio mechanizmo: dviejų neutroninių žvaigždžių susiliejimo. Šie įvykiai nėra beveik tokie galingi kaip jų supernovų pusbroliai, tačiau jie pakankamai sužlugdo vietoje, kad sukeltų gama spindulių.
Reaktyvinio variklio viduje
Vis dėlto, kai susiduria neutroninės žvaigždės, tai bjaurus dalykas. Kiekviena neutroninė žvaigždė kelis kartus sveria Žemės saulės masę, tačiau ta masė suspaudžiama į sferą, ne platesnę nei tipiškas miestas. Smūgio tarp dviejų tokių objektų metu jie žiauriai skrieja aplink vienas kitą sveiką šviesos greičio dalį.
Toliau neutroninės žvaigždės susilieja ir sudaro didesnę neutroninę žvaigždę arba, jei sąlygos yra tinkamos, juodąją skylę, palikdamos sunaikinimo pėdsaką ir ankstesnio kataklizmo liekanas. Šis materijos žiedas griūva ant buvusios neutroninės žvaigždės lavono, sudarydamas tai, kas vadinama įbrėžimo disku. Naujai suformuotos juodosios skylės atveju šis diskas maitina monstrą prie nuolaužų krūvos iki kelių saulės spindulių vertės per sekundę greičio.
Kai visa energija ir medžiaga sukasi aplink ir liejasi į sistemos centrą, sudėtingas (ir blogai suprantamas) elektrinių ir magnetinių jėgų šokis vėja medžiagą ir paleidžia tos medžiagos purkštukus aukštyn ir toliau nuo šerdies, išilgai sukimosi ašies. į centrinį objektą ir į jį supančią sistemą. Jei tie purkštukai prasiskverbia, jie atrodo kaip milžiniški, trumpi prožektoriai, atitraukiantys nuo susidūrimo. Kai tie prožektoriai nukreipti į Žemę, mes gauname gama spindulių impulsą.
Bet tie purkštukai yra gana siauri, ir tol, kol jūs nematote GRB ant galvos, jis neturėtų būti toks pavojingas, tiesa? Ne taip greitai.
„Neutrino“ gamykla
Pasirodo, purkštukai susidaro ir tolsta nuo neutroninių žvaigždžių susiliejimo vietos netvarkingai, sudėtingai. Dujų debesys susisukę ir susivėlę vienas į kitą, o radiacijos ir medžiagų srautai, nutolę nuo centrinės juodosios skylės, nėra tvarkingos ir tvarkingos linijos.
Rezultatas - visiškas, griaunantis chaosas.
Naujajame tyrime pora astrofizikų tyrinėjo šių sistemų detales po susidūrimo. Tyrėjai atidžiai stebėjo masinių dujų debesų elgseną, kai jie užklupo sau pabūklą, varomą pabėgusių purkštukų.
Kartais šie dujų debesys susiduria vienas su kitu, sudarydami smūgio bangas, kurios gali pagreitinti ir paleisti savo pačių spinduliuotės ir didelės energijos dalelių rinkinius, vadinamus kosminiais spinduliais. Šie spinduliai, sudaryti iš protonų ir kitų sunkiųjų branduolių, gauna pakankamai energijos, kad įsibėgėtų beveik iki šviesos greičio, todėl jie gali laikinai susilieti, kad gautų egzotiškų ir retų dalelių derinius, pavyzdžiui, pionus.
Tada pionai greitai suyra į neutrinų dujas, mažas daleles, užplūstančias visatą, bet vargu ar kada nors sąveikaujančias su kita materija. Ir kadangi šie neutrinai yra gaminami ne siauroje reaktyvinio reaktyvinio oro srauto sprogimo dalyje nuo paties GRB, juos galima pamatyti net tada, kai negauname visiško gama spindulių srauto.
Patys neutrinai yra ženklas, kad aršios ir mirtinos branduolinės reakcijos vyksta toliau nuo purkštukų centro. Mes dar tiksliai nežinome, kiek pavojinga zona tęsiasi, bet geriau saugiai, nei atsiprašome.
Taigi, apibendrinant: Tiesiog neikite niekur šalia susidūrusių neutroninių žvaigždžių.
Paulius M. Sutteris yra astrofizikasOhajo valstijos universitetas, šeimininkasPaklauskite erdvėlaivio irKosminis radijas, ir autoriusJūsų vieta Visatoje.
