Илустрација: Судар на неутронски ѕвезди и генериран излив на гама зрачење (уметнички приказ: NASA / CXC / M. Weiss) фотографиите во долниот десен агол: оптичка и Х-зрачна снимка на гама-воздушниот блесок GRB140903A (Х-зрачна снимка: NASA / CXC / University of Maryland / E. Troy et al, Оптичка снимка: Lowell Observatory’s Discovery Channel Telescope / E.Troy)
Изливите на гама зрачење (Gamma-Ray Bursts, GRB) спаѓаат во најенергетските познати случувања во целиот Универзум. Спроред последните откритија на научниците, иако се работи за најсјаните експлозии кои астрономите ги следат, многу од нив остануваат неоткриени.
Астрономите сметаат дека некои од изливите се произведени при судар и спој на две неутронски ѕвезди или неутронска ѕвезда и црна дупка. Најновите истражувања даваат највалидни докази во прилог на фактот дека такви настани се пропратени со појава на многу тесен сноп или млаз на гама зрачење. Доколку снопот или млазот не е насочен кон Земјата, гама-блесокот како последица на сударот или спојувањето на ѕвездите ќе остане незабележан.
Се смета дека сударот на две неутронски ѕвезди или неутронска ѕвезда и црна дупка е силен извор на гравитациски бранови коишто можат да се детектираат од Земјата дури и во случај кога млазот не е насочен кон Земјата. Значајна последица е тоа што мнгоу забележани случувања од страна на гравитациските опсерватории како (1) Ласерскиот интерферометар на гравитациски бранови (LIGO) ќе останат без потврда во другите домени, како гама зраците, особено важни во случаите на горенаведените судири.
(2) Космичкиот телескоп на НАСА, Свифт (Swift) забележал гама блесок GRB140903A на 3-ти септември 2014-та година, а во исто време и оптичкиот телескоп (3) на опсерваторијата Гемини (Gemini) сместена на Хаваите лоцирал дека блесокот се случил многу блиску во однос на галаксија оддалечена 3,9 милијарди светлински години од Земјата.
Илустрацијата прикажува судар на две неутронски ѕвезди и излив на гама зрачење создаден при сударот. Во центарот има компактен објект, црна дупка или масивна неутронска ѕвезда. Областа со црвена боја којашто го прикрива центарот претставува диск од преостанат материјал при сударот којшто паѓа на компактниот објект во центарот. Енергијата од материјалот кој паѓа генерира гама блесок, односно млаз од гама зрачење прикажан во жолта боја. Областа со портокалова боја, под и над дискот, претставува ветер од честички оддуван од дискот, додека сината сфера на сликата претставува отфрлен материјал од компактниот објект којшто се шири со огромна релативистичка брзина, околу една десетина од брзината на светлината.
Малите фотографии во долниот десен агол се илустрации на Х-зрачни и оптички снимки на гама блесокот GRB140903A. Обрнете внимание на положбата на објектот на кого му е припишан гама блесокот, кој е во центарот на квадратот на оптичката снимка и не е поврзан со сјајната ѕвезда во истиот кадар.
Забележано е дека гама блесокот траел пократко од две секунди и затоа спаѓа во т.н. кратки гама блесоци. Астрономите сметаат дека кратките гама блесоци, како наведениот, претставуваат производ од сударот на две неутронски ѕвезди или судар на неутронска ѕвезда и црна дупка која завршува со формирање на нова црна дупка или масивна неутронска ѕвезда со силно магнетно поле. Според мислењето на научнинците, доколку изливот на гама зраци трае подолго од две секунди, тогаш се работи за производ од колапс на масивна ѕвезда.
Три недели после детекцијата GRB140903A од страна на телескопот Свифт, тимот истражувачи од Универзитетот Мериленд, Колеџ Парк, ги набљудувал последиците од сударот во Х-зрачното подрачје (4) со телескопот Чандра. Последователните снимки GRB10903A добиени со телескопот Чандра покажуваат намалување на емисиите на Х–зраци со текот на времето и даваат важни информации поврзани со особините на млазот опишан погоре.
Значајно е откритието дека млазот се емитува под агол од пет степени што е потврдено со набљудување во широкиот спектар на електромагнетеното зрачење: од Х–зраците преку оптичкото подрачје, од страна на опесерваторијата Гемини и (5) опсерваторијата Ловел (Lowel) и радио подрачјето со телескопот (6) VLA (Very Large Array). За илустрација, просторниот агол од пет степени претставува круг со пречник од трите средни прсти на испружена рака. Резултатот е детекција на само 0,4 проценти од кратките гама блесоци во слабеење, многу важно за гравитациската астрономија.
Новото истражување е во согласност со претходното и покажува дека во текот на сударот може да се создаде краток млаз. Претходните истражувања не можеле во целост да одговорат на прашањата поврзани со млазот бидејќи за првпат се набљудувало на сите бранови должини. Новите истражувања ги вклучуваат особините на гама зрачењето, присуството на стари популации ѕвезди и ниска стапка на формирање млади ѕвезди, како и недостаток од супернови во галаксиите во чии правци се детектирани гама-блесоците.
Новите истражувања укажуваа дека сударите и спојувањето можат да произведат и елементи потешки од железо, на пример злато. Затоа истражувањата од тој тип се важни поради разгледување на вкупната количина тешки метали кои се создаваат во сударите и спојувањата и коишто можат да се споредат со застапеноста на тешки метали во Млечниот Пат.
- The Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), Caltech, Massachusetts Institute of Technology (MIT)
- Swift Gamma-Ray Burst Mission, NASA
- Gemini Observatory, Hawaii
- Chandra X-ray Observatory NASA/SAO/CXC
- Lowell Observatory Flagstaff, Arizona
- Karl G. Jansky Very Large Array
Превод: Александра Бошкова
Извор: Astronomski Magazin
