Umelecká ilustrácia čiernej diery konzumujúcej neutrónovú hviezdu. Obrazový kredit: Dana Berry / NASA. Klikni na zväčšenie.
Vedci vyriešili 35-ročné tajomstvo pôvodu silných zábleskov svetla, ktoré sa nazývajú krátke gama žiarenia. Tieto záblesky, jasnejšie ako miliarda slnka, ktoré trvali len niekoľko milisekúnd, boli jednoducho príliš rýchle na to, aby ich bolo možné zachytiť ... až doteraz.
Ak ste uhádli, že ide o čiernu dieru, máte aspoň polovicu pravého. Krátke impulzy gama žiarenia vznikajú zrážkou medzi čiernou dierou a neutrónovou hviezdou alebo medzi dvoma neutrónovými hviezdami. V prvom scenári čierna diera prehltne neutrónovú hviezdu a zväčšuje sa. V druhom scenári vytvoria dve neutrónové hviezdy čiernu dieru.
Gama lúče, najsilnejšie známe výbuchy, boli prvýkrát odhalené koncom 60. rokov. Sú náhodné, prchavé a môžu sa vyskytnúť z ktorejkoľvek oblasti oblohy. Skúste nájsť polohu blesku fotoaparátu niekde na rozsiahlom športovom štadióne a budete mať zmysel pre výzvu, ktorej čelia lovci gama lúčov. Riešenie tohto tajomstva vyžadovalo bezprecedentnú koordináciu medzi vedcami, ktorí používajú množstvo pozemných teleskopov a satelitov NASA.
Pred dvoma rokmi vedci zistili, že dlhšie výbuchy trvajúce viac ako dve sekundy pochádzajú z výbuchu veľmi veľkých hviezd. Približne 30 percent výbuchov je však krátkych a kratších ako dve sekundy.
Od mája sa zistili štyri krátke gama záblesky. Dva z nich sú uvedené v štyroch článkoch v 6. vydaní časopisu Nature. Jeden výbuch z júla poskytuje dôkaz „fajčenia pištole“ na podporu teórie zrážok. Ďalší výbuch ide o krok ďalej tým, že poskytuje dráždivý prvý dôkaz čiernej diery jesť neutrónovú hviezdu - najprv natiahne neutrónovú hviezdu do polmesiaca, prehltne ju a potom za minútu a hodinu vypije omrvinky zlomenej hviezdy, ktoré nasledoval.
Tieto objavy môžu tiež pomôcť pri priamej detekcii gravitačných vĺn, ktoré neboli nikdy predtým vidieť. Takéto fúzie vytvárajú gravitačné vlny alebo vlnky v časopriestore. Krátke impulzy gama žiarenia vedcom mohli povedať, kedy a kde hľadať vlnky.
"Výbuchy gama žiarenia sa všeobecne dajú ťažko študovať, ale tie najkratšie boli takmer nemožné zachytiť," uviedol Dr. Neil Gehrels z NASA Goddard Space Flight Center v Greenbelt, MD, hlavný vyšetrovateľ Swift satelitu NASA. a viesť autora v jednej zo správ o prírode. „Všetko, čo sa zmenilo. Teraz máme k dispozícii nástroje na štúdium týchto udalostí. “
Satelit Swift zistil, že 9. mája došlo k krátkemu výboju, a 9. júla objavil ďalší vysokoenergetický prechodný prieskumník NASA (HETE). Jedná sa o dva výboje v kategórii Nature. Swift a HETE rýchlo a autonómne prenášali zhlukové súradnice vedcom a observatóriám prostredníctvom mobilného telefónu, pípnutia a e-mailu.
Udalosť z 9. mája znamenala prvýkrát, keď vedci identifikovali dosvit krátkej dávky gama lúčov, čo sa bežne vyskytuje po dlhých dávkach. Tento objav bol predmetom tlačovej správy NASA z 11. mája. Nové výsledky publikované v publikácii Nature predstavujú dôkladnú analýzu týchto dvoch následkov výbuchu, ktoré dokazujú pôvod krátkych nárazov.
"Mali sme nádej, že krátke gama záblesky pochádzajú z neutrónovej hviezdy, ktorá narazila do čiernej diery alebo inej neutrónovej hviezdy, ale tieto nové detekcie nepochybujú," uviedol Dr. Derek Fox z Penn State, hlavný autor jednej správy o prírode. podrobne opisujúce pozorovanie pri viacerých vlnových dĺžkach.
Foxov tím objavil röntgenový dosvit 9. výbuchu s röntgenovou observatóriou NASA Chandra. Tím vedený prof. Jensom Hjorthom z Kodanskej univerzity potom identifikoval optický dosvit pomocou dánskeho 1,5-metrového ďalekohľadu na observatóriu La Silla v Čile. Foxov tím potom pokračoval v štúdiách dosvitu Hubbleovým vesmírnym teleskopom agentúry NASA; ďalekohľady du Pont a Swope v Las Campanas v Čile, ktoré financovala inštitúcia Carnegie; ďalekohľad Subaru na Mauna Kea na Havaji, ktorý prevádzkuje Národné astronomické observatórium Japonska; a Very Large Array, úsek 27 rádiových ďalekohľadov v blízkosti mesta Socorro, N. M., prevádzkovaných Národným observatóriom pre rádiokomunikáciu.
Pozorovanie výbuchu z 9. júla s viacerými vlnovými dĺžkami, nazývané GRB 050709, poskytlo všetky kúsky skladačky riešenie krátkeho záblesku.
"Výkonné teleskopy nezistili žiadnu supernovu, keď výbuch gama žiarenia vybledol a argumentoval proti výbuchu mohutnej hviezdy," uviedol Dr. George Ricker z MIT, hlavný výskumný pracovník HETE a spoluautor iného článku o prírode. "Burza z 9. júla bola ako pes, ktorý neštekal."
Ricker dodal, že výbuch z 9. júla a pravdepodobne z 9. mája sa nachádza na okraji ich hostiteľských galaxií, kde sa očakáva, že staré zlučujúce sa binárne súbory budú. U mladých galaxií tvoriacich hviezdy sa neočakávajú krátke impulzy gama žiarenia. Trvá to miliardy rokov, kým sa dve masívne hviezdy spojené v binárnom systéme najskôr vyvinú do fázy čiernej diery alebo neutrónovej hviezdy a potom sa zlúčia. Prechod hviezdy na čiernu dieru alebo neutrónovú hviezdu zahŕňa explóziu (supernova), ktorá môže kopať binárny systém ďaleko od jeho pôvodu a smerom k okraju jeho hostiteľskej galaxie.
Táto burza 9. júla a neskôr 24. júla ukázala jedinečné signály, ktoré poukazujú nielen na žiadne staré zlúčenie, ale presnejšie na zlúčenie čiernej diery - neutrónovej hviezdy. Vedci videli počiatočné lúče röntgenového svetla po počiatočnom prasknutí gama žiarením. Rýchla časť gama lúča je pravdepodobne signálom toho, že čierna diera prehltne väčšinu neutrónovej hviezdy. Rôntgenové signály v nasledujúcich minútach až hodinách mohli byť drobky z materiálu neutrónovej hviezdy, ktoré spadajú do čiernej diery, niečo ako dezert.
A je toho viac. Fúzie vytvárajú gravitačné vlny, vlnky v časoprostore predpovedané Einsteinom, ale nikdy sa priamo nezistili. Výbuch 9. júla bol vzdialený asi dve miliardy svetelných rokov. Veľké zlúčenie bližšie k Zemi bolo možné zistiť pomocou gravitačného vlnového observatória laserového interferometra (LIGO) Národnej vedeckej nadácie. Ak Swift zistí blízke krátke zhluky, vedci LIGO by sa mohli vrátiť a skontrolovať údaje s ohľadom na presný čas a umiestnenie.
„Toto je dobrá správa pre spoločnosť LIGO,“ uviedol Dr. Albert Lazzarini z laboratória LIGO v Caltech. „Prepojenie medzi krátkymi impulzmi a fúziami zvyšuje plánované sadzby pre LIGO a zdá sa, že je na špičkovej úrovni predchádzajúcich odhadov. Pozorovania tiež poskytujú dráždivé náznaky fúzií čiernych dier - neutrónových hviezd, ktoré predtým neboli zistené. Počas nadchádzajúceho celoročného pozorovania LIGO môžeme z takejto udalosti zistiť gravitačné vlny. “
Fúzia čiernych dier - neutrónových hviezd by vytvorila silnejšie gravitačné vlny ako dve zlučujúce sa neutrónové hviezdy. Teraz je otázkou, ako sú tieto fúzie spoločné a ako blízko sú. Túto odpoveď môže poskytnúť spoločnosť Swift, ktorá sa začala v novembri 2004.
Pôvodný zdroj: NASA News Release
