Odkrivanje gama žarkov v bližini vira gravitacijskih valov

Odkrivanje gama žarkov v bližini vira gravitacijskih valov

14. septembra 2015 je naš planet doživel zelo majhen prostorsko-časovni val, ki je bil zaznan z laserskim interferometričnim observatorijem za gravitacijske valove (LIGO). Fiziki so pri analizi signala spoznali, da so te gravitacijske valove povzročile združitve dveh črnih lukenj na razdalji približno 1,3 milijarde svetlobnih let od Zemlje. Ta prvi dogodek zaznavanja gravitacijskega vala je bil imenovan "GW150914."

Opazovanje, ki je bilo objavljeno 11. februarja z globalno pompe, ni samo potrdilo enega od zadnjih Einsteinovih napovedi 100-letne splošne teorije relativnosti, temveč je pokazalo tudi, da obstajajo črne luknje z maso okoli 30 sončnih, ki se lahko izkažejo za pogostejše kot moderne teorije napovedujejo. To odkritje je tudi prva mučna vrsta astronomije, ki bo v prihodnosti spremenila način, kako vidimo vesolje. Astronomija gravitacijskega vala je premik paradigme od elektromagnetnega spektra; Zdaj lahko vidimo nevidne energetske dogodke, ki proizvajajo gravitacijske valove, vendar ne morejo proizvesti nobenih elektromagnetnih pojavov.

Danes pa je NASA objavila, da je njen kozmični observatorij gravitacijskih valov odkril šibek signal blizu predvidenega vira gravitacijskih valov, kar odpira zanimive možnosti za prodor te posebne fuzije črnih lukenj.

NASA-jev Fermijev teleskop z gama žarki je odkril zelo šibek in kratek niz visokoenergijskih rentgenskih žarkov, ki ustrezajo kratkemu izbruhu gama žarkov (ali GRB) manj kot pol sekunde po LIGO registriranem GW150914. To je presenetljivo - domnevalo se je, v skladu s sporočilom za javnost agencije NASA, da ko črne luknje trčijo, to počnejo "čisto" brez proizvajanja elektromagnetnega sevanja. So torej dva signala povezana z enim dogodkom? Čas je zelo verjeten; obstaja le 0, 2-odstotna verjetnost, da so se pojavili na istem nebu ob istem času, vendar pripadajo dvema različnima pojavoma visoke energije. »To majhno verjetnost, mučno odkritje, je lahko lažna alarma, toda preden začnemo ponovno pisati učbenike, moramo videti več dogodkov, povezanih z gravitacijskimi valovi, iz združitve črnih lukenj,« je povedal Valery Connoton, član ekipe za nadzorovanje eksplozije gama-žarkov ( GBM) v Nacionalnem centru za vesolje, znanost in tehnologijo v Huntsvilleu v Alabami.

Večina HV-jev naj bi bila ustvarjena, ko masivne zvezde nabreknejo po sežiganju goriva, nato pa eksplodirajo in tvorijo črne luknje. Znani so kot viri intenzivnega sevanja "dolgih izbruhov gama", ki so zaznani kot blisk gama žarkov in visokoenergijskih rentgenskih žarkov, ki izhajajo iz pola zvezde v trenutku eksplozije. Obstaja pa bolj skrivnostna vrsta GRB s kratkim obdobjem (manj kot 2 sekundi) in morda je povezana s sotočjem črne luknje in nevtronske zvezde .

Zdaj, ko imajo astronomi dostop do spektra gravitacijskih valov, je bila verjetno ugotovljena prava narava "kratkih izbruhov gama".

»S samo enim skupnim dogodkom - skupnim odkrivanjem gama žarkov in gravitacijskih žarkov - se izkaže, kaj povzroča kratek GRB,« je povedala Lindy Blackburn, podoktorska študentka na Centru za astrofiziko Harvard-Smithsonian v Cambridgeu, Massachusetts in član znanstvenega sodelovanja LIGO. "Obstajata neverjetna interakcija med dvema opazovanjema, gama žarki, ki razkrivata podrobnosti o energiji vira in lokalnem okolju ter gravitacijskih valovih, kar zagotavlja edinstven test dinamike, ki vodi do dogodka."

Signal gravitacijskega vala je nastal zaradi hitrega odvijanja vijačnice in trka dveh črnih lukenj, dogodka, ki je ustvaril zdaj znano "tweetanje črnih lukenj". Toda, če je opazovanje Fermijevega teleskopa enako, bodo astrofiziki morali ugotoviti, kako se to zgodi. Združitev črnih lukenj ne bi smela ustvarjati znatne količine energije v elektromagnetnem spektru, če ni določene količine plina v bližini sotočnega območja. Vendar se zdi, da bi velika večina plinov, ki obdajajo binarne črne luknje, že zdavnaj izginila. Skratka, ta šibek signal GRB je bil presenetljiv in fiziki se morajo odločiti, ali bomo popolnoma razumeli dinamiko združitev črnih lukenj ali pa bomo videli nekaj nove fizike, ki je do sedaj ostala skrita.

Ne glede na razlog, je to šele začetek vznemirljive astronomske dobe gravitacijskih valov, ki nam ne bo omogočila le raziskati nekaterih najbolj ekstremnih pojavov v vesolju, nedvomno odgovorili na številna vprašanja, temveč tudi razkrili številne nove kozmične skrivnosti.

Komentarjev (0)
Iskanje