Актуально
17285 переглядів
 |
Астрономи зафіксували найпотужніший за всю історію гамма-спалах |
Учені описують це явище в статті в журналі Science, де вони висловлюють думку, що спалах може служити доказом поки що суто ймовірної теорії квантової гравітації.
Спалах гамма-випромінювання, що отримав назву GRB 080916C, було зафіксовано в сузір'ї Кіля 16 вересня 2008 року о 02:12 за київським часом космічною обсерваторією Фермі, що вивчає Всесвіт у широкому гамма-діапазоні. Обидва гамма-телескопи Фермі зуміли детектувати енергію випромінювання у таку, що перевищує енергію фотонів видимого світла в діапазоні від 3 тисяч до 5 мільярдів разів.
"Спалахи випромінювання з такою енергією до цього часу мало вивчені, і лише тепер космічний телескоп Фермі дає нам таку можливість", - наводить слова Пітера Міхельсона, професора Стенфордського університету, керівника робіт на одному з телескопів Фермі, прес-служба Стенфордського центру лінійного прискорювача при міністерстві енергетики США.
Спалахи гамма-випромінювання відбуваються при вибуху наднових. Коли у масивних зірок закінчується водневе паливо, що підтримує їх світіння протягом мільярдів років, їхнє ядро стискується і утворює чорну дірку, а інша матерія у відповідності з процесом, який ще не знайшов точного пояснення, розлітається в навколишній простір з швидкістю, близькою до швидкості світла.
Ці потоки матерії проникають крізь зовнішні шари речовини, які утворюють зірку, і спрямовуються далі в космічний простір, де взаємодіють з газом, який зірка спустила в минулому. Ця взаємодія призводить до яскравого післясвітіння, згасає з часом.
Зазвичай енергія гамма-випромінювання при вибуху наднових складає сотні кілоелектронвольт, іноді доходячи до одного мегаелектронвольту. В енергетичному спектрі GRB 080916C вчені виявили гамма промені з енергією в 13 гігаелектронвольт.
Згідно з даними групи Йохана Грейнера, астронома з інституту неземної фізики імені Макса Планка, яка спостерігала за явищем в інфрачервоному діапазоні з обсерваторії Ла-Сілла в Чилі, спалах стався на відстані 12,2 мільярда світлових років від Землі.
Дані про відстань до джерела дозволили команді космічної обсерваторії розрахувати не тільки його потужність, що в 9 тисяч разів перевищила потужність вибуху середньостатистичної наднової зірки, але й швидкість частинок газу, які розлітаються від епіцентру вибуху лише на 0,0001% повільніше швидкості світла.
Природа гамма-спалаху залишається загадковою для авторів публікації не тільки за своїм походженням, але і за характером, так як вченим вдалося зафіксувати суттєву тимчасову різницю між виявленням потоку низькоенергетичних гамма-променів і високоенергетичних променів, які детектори Фермі зафіксували лише кілька секунд потому. Подібну різницю в часі було до цього часу зафіксовано тільки в одному гамма-спалаху. У вчених є кілька версій, що описують такий часовий лаг.
Наприклад, незважаючи на те, що специфіка навколишнього космічного простору, різна для кожного нового вибуху наднових, зазвичай вона включає в себе залишки зірки, розкидані вибухом, сильні магнітні поля, чорну дірку, частинки, прискорені її тяжінням, а також різні види випромінювань. Імовірно, затримка у часі між низько-і високоенергетичними сплесками гамма-випромінювання спостерігається через те, що джерела цих двох видів випромінювання різні, або різний механізм виникнення цього випромінювання.
За іншою теорії, теорією квантової гравітації, поки не підтвердженою експериментально, часовий лаг між низько-і високоенергетичними квантами випромінювання міг нарощуватись постійно в залежності від довгої подорожі у 12,2 мільярда світлових років через космічний простір. На думку вчених, на найменшому рівні оточуючий нас простір зовсім не безперервне, а навпаки, дуже бурхливе середовище, яке змінюється, так звана "квантова піна". Кванти гамма-випромінювання з меншою енергією, згідно цієї теорії, мають і меншу квантову гравітаційну масу, а тому, рухаються у такій "квантовій піні" швидше, ніж високоенергетичні, більш важкі частинки.
Учені, які працюють з обсерваторією ферми, сподіваються в майбутньому при виявленні нових гамма-спалахів, встановити співвідношення між таким тимчасовим лагом випромінювань різної енергії та параметрами їхнього джерела. Якщо припущення про квантові гравітації виявляться справедливими, то відстань до джерела гамма спалаху має дуже впливати на величину тимчасового лагу. Якщо ж у затримці винна специфіка вибуху наднових, то лаг має залишатися приблизно однаковим для різних спалахів.
"Протягом кількох наступних років ми плануємо знайти ще кілька яскравих гамма-спалахів у космосі, співставлення яких допоможе нам відповісти на запитання", - упевнений Міхельсон
Більше новин за темою «Невідоме»:
