Výbuchy gama žiarenia patria k najsilnejším udalostiam vo vesmíre, ktoré sa vznietili, keď hviezdy zomreli pri masívnych výbuchoch alebo keď sa zlúčia ... masívne výbuchy.
Keď dôjde k týmto prudkým kozmickým výbuchom, pôsobia ako kozmické majáky a uvoľňujú lúče z najjasnejšieho svetla vo vesmíre, spolu s záplavou neutrín, tie múdre, duchovité častice, ktoré klzajú vesmírom takmer úplne nezistené.
Jednoznačne by ste nechceli byť vystavení jednému z týchto smrteľných energetických vyprážaní DNA. Fyzici si však mysleli, že výbuchy gama žiarenia boli nebezpečné iba vtedy, ak ste boli v úzkej ceste jednej z trysiek pochádzajúcich z výbuchu. Bohužiaľ, nová štúdia aktualizovaná v databáze arXiv 29. novembra (ale ešte nie je recenzovaná) naznačuje, že tieto erupcie sú všade zlé správy a môžu vysielať smrtiace lúče v oveľa širšom uhle, ako sa predtým myslelo.
Kozmické továrne na gama žiarenie
V priebehu desaťročí astronómovia identifikovali dva druhy výbuchov nebeských gama lúčov (skrátene nazývaných GRB): dlhé trvajúce viac ako 2 sekundy (až niekoľko minút) a krátke trvajúce menej ako 2 sekundy. Nie sme si úplne istí, čo spôsobuje GRB vo vesmíre, ale predpokladá sa, že tie dlhé vznikajú, keď najväčšie hviezdy v našom vesmíre vymiznú pri výbuchoch supernov a zanechajú za sebou neutrónové hviezdy alebo čierne diery. Takáto kataklyzmatická smrť uvoľňuje oslnivo obrovské množstvo energie v relatívnom blesku a voilu! Gama lúče.
Na druhej strane sa predpokladá, že krátke GRB pochádzajú z úplne iného mechanizmu: zlúčením dvoch neutrónových hviezd. Tieto udalosti nie sú ani zďaleka také silné ako ich bratranci supernov, ale lokálne spôsobujú dosť zmätku, aby vyprodukovali záblesky gama lúčov.
Vo vnútri prúdového motora
Napriek tomu, keď sa neutrónové hviezdy zrazia, je to škaredá vec. Každá neutrónová hviezda niekoľkokrát váži množstvo slnečného žiarenia Zeme, ale táto hmota je stlačená do gule, ktorá nie je širšia ako typické mesto. V okamihu nárazu medzi dvoma takýmito objektmi sa divoko obežne obiehajú zdravým zlomkom rýchlosti svetla.
Potom sa neutrónové hviezdy zlúčia a vytvoria buď väčšiu neutrónovú hviezdu, alebo ak sú podmienky správne, čiernu dieru, zanechávajúc stopu deštrukcie a úlomkov z predchádzajúcej kataklyzmy. Tento kruh hmoty sa zhroutí na mŕtvolu bývalej neutrónovej hviezdy a vytvorí takzvaný akrečný disk. V prípade novovytvorenej čiernej diery tento disk dodáva monštrum do stredu hromady trosiek rýchlosťou plynu až do niekoľkých slnečných minút za sekundu.
So všetkou energiou a materiálom, ktorý sa krúti okolo a prúdi do stredu systému, zložitý (a zle pochopený) tanec elektrických a magnetických síl navíja materiál a vypúšťa prúdy tejto látky hore a preč od jadra, pozdĺž osi otáčania. centrálneho objektu a do okolitého systému. Ak sa tieto prúdy pretrhnú, vyzerajú ako obrie, krátke svetlomety, ktoré sa od zrážky pretekajú. A keď sa tieto svetlomety ukážu na Zem, dostaneme pulz gama lúčov.
Ale tieto trysky sú relatívne úzke a pokiaľ nevidíte GRB priamo, nemalo by to byť také nebezpečné, však? Nie tak rýchlo.
Neutrínska továreň
Ukazuje sa, že prúdy tvoria chaotický a zložitý spôsob, ako sa vzdialiť od miesta fúzie neutrónovej hviezdy. Plynné oblaky sa navzájom krútia a prepletajú a toky žiarenia a materiálu od centrálnej čiernej diery neprichádzajú v elegantnej a usporiadanej línii.
Výsledkom je úplný deštruktívny chaos.
V novej štúdii pár astrofyzikov preskúmal podrobnosti týchto systémov po udalosti kolízie. Vedci venovali veľkú pozornosť správaniu sa obrovských oblakov plynu, keď sa prepadli cez seba v útržkách poháňaných únikovými prúdmi.
Niekedy sa tieto plynové oblaky zrážajú, vytvárajú rázové vlny, ktoré môžu zrýchliť a poháňať svoje vlastné sady žiarenia a vysokoenergetické častice, známe ako kozmické lúče. Tieto lúče, zložené z protónov a iných ťažkých jadier, majú dostatok energie na zrýchlenie na takmer rýchlosť svetla, takže sa môžu dočasne zlúčiť, aby vytvorili exotické a zriedkavé kombinácie častíc, ako sú pióny.
Piony sa potom rýchlo rozpadnú na sprchy neutrín, malých častíc, ktoré zaplavujú vesmír, ale takmer nikdy interagujú s inými látkami. A pretože sa tieto neutrína vyrábajú mimo úzkej oblasti tryskania, ktoré sa oddeľuje od samotného GRB, je možné ich vidieť, aj keď nedostávame úplný výbuch gama lúčov.
Samotné neutrína sú znakom toho, že divoké, smrtiace jadrové reakcie sa odohrávajú ďalej od stredu trysiek. Zatiaľ nevieme presne, ako ďaleko sa nebezpečná zóna rozprestiera, je však lepšia ako ľúto.
Takže, v súhrne: Jednoducho nejdú nikde blízko zrážajúcich sa neutrónových hviezd.
Paul M. Sutter je astrofyzik naŠtátna univerzita v Ohiu, hostiteľSpýtajte sa Spaceman aVesmírne rádioa autor knihyVaše miesto vo vesmíre.
