Многу одамна, далеку во унвиерзумот, оргромен рафал на гама зраци за половина секунда ослободил повеќе енергија одколку што Сонцето ќе произведе за време на целиот свој животен век од 10 милијарди години. Во Мај 2020 светлината од овој блесок конечно стигнала до Земјата и била детектирана од Нил Герелс опсерваторијата на NASA. Научниците веднаш регрутирале други телескопи како Хабл, „Многу Големата Низа“ (радио опсерваторија), опсерваторијата В.М. Кек и глобалната телескопска мрежа Лас Кумбрес во проучувањето на галаксијата домаќин и последиците од експлозијатa. Хабл го открил изненадувањето.
GRB 200522A
Врз основа на рендгенските и радио опсервациите од другите опсерватории, астрономите биле збунети од она што го виделе со Хабл – емисијата во блискииот инфрацрвен спектар била десет пати поголема од очекуваното. Овие резултати ги предизвикуваат конвенционалните теории во однос на она што се случува по краток рафал на гама зраци. Можно е набљудувањата да укажат на раѓањето на масивна високо магнетизирана неутронска ѕвезда наречена магнетар.
„Овие набљудувања не се совпаѓаат со традиционалните објаснувања за кратките рафали на гама зраци.“ вели водачот на истаржувањето Вен-фаи Фонг од „Северозападниот универзитет“ во Еванстон, Илиноис. „Со оглед на она што го знаеме за оваа експлозија, едноставно нема поклопување. Емисијата во блискиот инфрацрвен спектар која што ја гледаме со Хабл е премногу голема. При сложувањето на сложувалката што ја представува овој рафал на гама зраци едно делче не се совпаѓа соодветно.“
Без Хабл овој рафал би изгледал како било кој друг и Фонг и нејзиниот тим не би знаеле за бизарното инфрацрвено однесување. „Неверојатно е што по десет години проучување на истиот тип на феномен може да откриеме неочекувано однесување како овоа“ вели Фонг. „Ни го открива диверзитетот на експлозии кои универзумот е способен да ги произведе, што е навистина возбудливо.“
Интензивните блесоци на гама зраци од овие рафали изгледа дека доаѓаат од млазеви на материја кои се движат екстремно блиску до брзината на светлината. Овие млазеви не содржат многу маса – можеби милионити дел од масата на Сонцето – но бидејќи се движат толку брзо ослободуваат огромно количество на енергија долж сите бранови должини на спектарот.
„Како пристигнуваа податоците така формиравме слика за механизмот кој ја произведува светлината која ја гледаме“ вели ко-истражувачот Танмој Ласкар од Универзитетот на Бат во Обединетото Кралство. „Кога ги добивме набљудувањата на Хабл требаше комплетно да го смениме нашиот мисловен процес бидејќи информациите кој Хабл ги додаде направија да сфатиме дека треба да се откажеме од нашето конвенционално размислување бијдеќи станува збор за нов феномен. Потоа моравме да откриеме што тоа значи за физиката позади овие екстремно енергетски експлозии.“
Рафалите на гама зраци кои се најенергичните познати експлозивни настани живеат брзо и умираат силно. Тие се поделени во две класи врз основа на траењето на гама зраците. Ако емисијата на гама зраци е подолга од две секунди се нарекуваат долги рафали и настануваат како последица на јадрен колапс на масивна ѕвезда. Научниците очекуваат овие подолги рафали да се проследени со супернова. Ако емисијата е пократка од две секунди, се смета за краток рафал кој се мисли дека настанува при спојувањето на две неутронски ѕвезди, екстремно густи објекти со маса колку Сонцето компрсирана во волуменот на еден град. Неутронските ѕвезди се толку густи што на Земјата една чајна лажичка од нив би тежела милијарди тони. Спој на две неутронски ѕвезди генерално се мисли дека произведува црна дупка.
Споевите на неутронски ѕвезди се ретки но екстремно важни поради тоа што научниците мислат дека тие се еден од главните извори на тешки елементи во универзумот, како злато и ураниум.
Кратките рафали научниците очекуваат да се придружени од „килонова“ чија светлост може да биде до 1000 пати поголема од класична нова. Килоновите се оптички и инфрацрвени зраци од радиоактивниот распад на тешките елементи и се уникатни за спојувањето на две неутронски ѕвезди или спојувањето на неутронска ѕвезда со мала црна дупка.
Фонг и нејзиниот тим дискутрале неколку можности кои би ја објасниле неверојатната светлост која ја забележал Хабл. Додека поголемиот дел на кратките рафали на гама зраци значат формирање на црна дупка, двете неутронски ѕвезди кои се споиле овој пат можеби формирале магнетар, супермасивна неутронска ѕвезда со моќно магнетно поле.
„Во суштина ги имаме овие линии на мегнетното поле кој се укотвени во ѕвездата и прават круг илјада пати во една секунда произведувајќи магнетизиран ветер“ објаснува Ласкар. „Овие линии на полето кои кружат ја користат ротационата енергија на неутронската ѕвезда настаната при спојувњето и ја депонираат во исфрлената материја од експлозијата предизвикувајќи да свети уште повеќе.“
Ако оваа екстра светлост доаѓа од магнетар кој депонирал енергија во материјалот од килоновата, тогаш за неколку години тимот очекува исфрлената материја од експлозијата да произведе светлина која ќе се појави на радио брановите должини. Накнадните радио опсервации може да потврдат дека станува збор за магнетар што би го објаснило и потеклото на овие објекти.
„Со неговата неверојатна осетливост во блискиот инфрацрвен спектар Хабл навистина ја реши загатката кај овој рафал“ објаснува Фонг. „Хабл успеа да направи слика само три дена по рафалот. Низ серија на последователни слики Хабл покажа дека изворот исчезнал по експлозијата. Ова е наспроти тоа да станува збор за статичен извор кој останува непроменет. Со овие набљудувања не само што знаевме дека само ја допревме површината туку и дека сме откриле нешто навистина светло и невообичаено. Аголната резолуција на Хабл исто беше клучна во одредувањето на позицијата на рафалот и прецизното мерење на светлината која доаѓаше од спојот.“
Телескопот Џејмс Веб на НАСА кој допрва треба да се лансира во вселената е баш наменет за вакви набљудувања. „Веб комплетно ќе го промени проучувањето на сличните настани“ вели Едо Бергер од Харвард во Кембриџ, Масачусетс, главен истражувач при Хабл програмата. „Со неговата неверојатна инфрацрвена осетливост ќе може да детектира ваква емисија на дури поголеми растојанија и ќе може да ни даде и спектроскопски информации кои ќе ја разрешат природата на инфрацрвената емисија.“
Откритијата на тимот ќе се појават во наредно издание на Астрофизичкиот журнал.
Хабл вселенскиот телескоп е проект кој представува меѓународна соработка меѓу NASA и ESA (Европската вселенска агенција). Со телескопот менаџира Годард центарот за вселенски летови во Гринбелт, Мериленд на NASA. Научниот институт за вселенски телескопи (STScI) во Балтимор, Мериленд ги извршува научните операции на Хабл. Со STScI раководи „Асоцијацијата на универзитети за истражувања во астрономијата“ во Вашингтон D.C.
Превод: Максим Осман-Николов
Извор: www.hubblesite.org
