Umetniški ilustracija črne luknje, ki porabi nevtronsko zvezdo. Kreditna slika: Dana Berry / NASA. Kliknite za povečavo.
Znanstveniki so razrešili 35-letno skrivnost izvora močnih bliskavic, ki so delne sekunde, imenovane kratke gama žarke. Ti bliski, svetlejši od milijarde sončnih žarkov, ki so trajali le nekaj milisekund, so bili preprosto prehitri, da bi jih ujeli ... do zdaj.
Če ste uganili, da gre za črno luknjo, imate vsaj polovico prav. Kratki razpoki gama žarkov nastanejo ob trkih med črno luknjo in nevtronsko zvezdo ali med dvema nevtronskima zvezdama. V prvem scenariju črna luknja seže do nevtronske zvezde in se poveča. V drugem scenariju dve nevtronski zvezdi ustvarita črno luknjo.
Izbruhi gama žarkov, najmočnejše znane eksplozije, so bili prvič odkriti v poznih šestdesetih letih prejšnjega stoletja. So naključni, minljivi in se lahko pojavijo iz katerega koli neba. Poskusite najti lokacijo bliskavice kamere nekje na velikem športnem stadionu in občutili boste izziv, s katerim se soočajo lovci na razpoke gama. Razrešitev te skrivnosti je med znanstveniki uporabljala brez primere številne množice zemeljskih teleskopov in Nasinih satelitov.
Pred dvema letoma so znanstveniki odkrili, da daljše eksplozije, ki trajajo več kot dve sekundi, nastanejo zaradi eksplozije zelo masivnih zvezd. Približno 30 odstotkov rafalov pa je kratkih in manj kot dve sekundi.
Od maja so odkrili štiri kratke gama žarke. Dva od teh sta predstavljena v štirih prispevkih v 6. oktobru številke Nature. En julijski julij je dokaz "kajenje pištolo" dokaz v podporo teoriji trčenja. Še en počitek gre korak dlje, saj prinaša mučne, prvič dokaze, da črna luknja jedo nevtronsko zvezdo - najprej nevtronsko zvezdo raztegne v polmesec, jo pogoltne in nato pobere drobtine zdrobljene zvezde v minutah in urah, sledilo.
Ta odkritja bi lahko pomagala tudi pri neposrednem odkrivanju gravitacijskih valov, ki jih še nikoli nismo videli. Takšne združitve ustvarjajo gravitacijske valove ali valovanje v vesolju. Kratki razpoki gama žarkov bi lahko znanstvenikom povedali, kdaj in kje iskati valovanje.
"Na splošno razpoke gama žarkov je težko preučiti, najkrajše pa je bilo poleg tega nemogoče določiti," je dejal dr. Neil Gehrels iz NASA Goddard centra za vesoljske polete v Greenbeltu, Md., Glavni raziskovalec Nasinega satelita Swift. in glavni avtor v enem od poročil Nature. "Vse, kar se je spremenilo. Zdaj imamo na voljo orodja za preučevanje teh dogodkov. "
Satelit Swift je 9. maja zaznal kratek napad, NASA-jev visokoenergetski preglednik prehodnih tehnologij (HETE) pa je 9. julija zaznal še enega. To sta dva snema v naravi. Swift in HETE sta hitro in avtonomno posredovala koordinate razpoka znanstvenikom in opazovalnicam prek mobilnega telefona, biperjev in e-pošte.
Dogodek 9. maja je prvič označil, da so znanstveniki odkrili odsev za kratek potek gama-žarkov, kar se običajno opazi po dolgih snemanjih. To odkritje je bilo predmet sporočila NASA 11. maja. Novi rezultati, objavljeni v reviji Nature, predstavljajo temeljite analize teh dveh razpočnih pokončnic, ki potrjujejo nastanek kratkih posnetkov.
"Spoznali smo, da so kratke gama žarke prišle iz nevtronske zvezde, ki se je strmoglavila v črno luknjo ali druge nevtronske zvezde, vendar te nove zaznave ne puščajo dvoma," je dejal dr. Derek Fox iz države Penn, vodilni avtor enega poročila Nature podrobno opazovanje več valovnih dolžin.
Foxova ekipa je odkrila rentgensko svetlobo 9. julija z Nasino rendzijsko opazovalnico Chandra. Ekipa, ki jo je vodil prof. Jens Hjorth z univerze v Københavnu, je nato v danskem 1,5-metrskem teleskopu v čileskem observatoriju La Silla identificirala optično sled. Foxova ekipa je nato nadaljevala s študijami sledenja z Nasino vesoljskim teleskopom Hubble; teleskopi du Pont in Swope v Las Campanas v Čilu, ki jih financira Carnegie Institution; teleskop Subaru na Mauna Kea na Havajih, ki ga je upravljal Japonski nacionalni astronomski observatorij; in zelo velik niz, odsek 27 radijskih teleskopov v bližini Socorra, N.M., ki ga upravlja Nacionalni observatorij za radio astronomijo.
Večvalno opazovanje razpoka 9. julija, imenovano GRB 050709, je zagotovilo vse koščke sestavljanke, da so rešili skrivnost kratkega razpoka.
"Zmogljivi teleskopi niso zaznali nobene supernove, ko je gama žarkov zbledel, in bi se prepiral proti eksploziji ogromne zvezde," je dejal doktor George Ricker iz MIT, glavni preiskovalec HETE in soavtor drugega članka Nature. "Počitek 9. julija je bil kot pes, ki ni lajal."
Ricker je dodal, da se razpok 9. julija in verjetno 9. julij nahaja na obrobju njihovih gostiteljskih galaksij, kjer naj bi bili stari združljivi dvopredstavniki. V mladih galaksijah, ki tvorijo zvezde, ni pričakovati kratkih gama žarkov. Potrebne so milijarde let, da se dve ogromni zvezdi, združeni v binarnem sistemu, najprej razvijeta v črno luknjo ali nevtronsko fazo zvezd in se nato združita. Prehod zvezde v črno luknjo ali nevtronsko zvezdo vključuje eksplozijo (supernova), ki lahko binarni sistem potisne daleč od svojega izvora in navzven proti robu svoje gostiteljske galaksije.
Ta julij 9. julija in poznejši 24. julija je pokazal edinstvene signale, ki kažejo ne le na staro združitev, ampak, natančneje, na črno luknjo - združitev nevtronskih zvezd. Znanstveniki so videli prvotne žarke rentgenske svetlobe po prvotnem razpoku gama. Hiter odsek gama žarkov je verjetno signal, da črna luknja pogoltne večino nevtronske zvezde. V naslednjih minutah in urah so lahko rentgenski signali bile drobtine materiala nevtronskih zvezd, ki so padle v črno luknjo, podobno sladici.
In še več je Združitve ustvarjajo gravitacijske valove in valovanje v vesolju, ki jih je predvidel Einstein, vendar jih nikoli niso zaznali neposredno. Izbruh 9. julija je bil oddaljen približno dve milijardi svetlobnih let. Veliko združitev bližje Zemlji bi lahko zaznala Observatorija gravitacijskega valovanja Nacionalne znanstvene fundacije (LIGO). Če Swift zazna bližnji kratki rafal, bi se lahko znanstveniki LIGO vrnili nazaj in preverili podatke s točno določenim časom in lokacijo.
"To je dobra novica za LIGO," je dejal dr. Albert Lazzarini iz laboratorija LIGO pri Caltechu. „Povezava med kratkimi vložki in združitvami podjetja poveča napovedane stopnje za LIGO, in zdi se, da so na koncu konca prejšnjih ocen. Opazovanja prav tako ponujajo mučne namige o spajanju črnih lukenj - nevtronskih zvezd, ki jih doslej še nismo zaznali. Med prihodnjim letnim opazovanjem LIGO lahko odkrijemo gravitacijske valove iz takega dogodka. "
Črna luknja - združevanje nevtronskih zvezd bi ustvarilo močnejše gravitacijske valove kot dve zvezni nevtronski zvezdi. Zdaj je vprašanje, kako pogoste in kako tesne so te združitve. Odgovor lahko ponudi Swift, predstavljen novembra 2004.
Izvirni vir: NASA News Release
