Γαλαξίες ξενιστή έκρηξης ακτίνων γάμμα. Κάντε κλικ για μεγέθυνση
Εάν συνέβη μια έκρηξη ακτίνων γάμμα κοντά στη Γη, θα έκανε μια πολύ κακή μέρα: το στρώμα του όζοντός μας θα αφαιρεθεί, το παγκόσμιο κλίμα θα αλλάξει δραματικά και η ζωή θα αγωνιζόταν να επιβιώσει. Ευτυχώς, φαίνεται ότι δεν συμβαίνουν σε γαλαξίες όπως ο Γαλαξίας μας. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι εκρήξεις τείνουν να συμβαίνουν σε μικρούς ακανόνιστους γαλαξίες που δεν έχουν βαρύτερα χημικά στοιχεία.
Μια έκρηξη ακτίνων γάμμα (GRB) που συμβαίνει στον δικό μας γαλαξία θα μπορούσε να αποδεκατίσει τη ζωή στη Γη, καταστρέφοντας τη στιβάδα του όζοντος, προκαλώντας κλιματική αλλαγή και αλλάζοντας δραστικά την εξέλιξη της ζωής. Ωστόσο, τα καλά νέα είναι ότι τα αποτελέσματα που δημοσιεύονται στο διαδίκτυο στο περιοδικό Nature δείχνουν ότι η πιθανότητα φυσικής καταστροφής λόγω GRB είναι πολύ χαμηλότερη από ό, τι πιστεύαμε προηγουμένως.
Τα GRB μεγάλης διάρκειας είναι ισχυρές λάμψεις ακτινοβολίας υψηλής ενέργειας που προκύπτουν από μερικές από τις μεγαλύτερες εκρήξεις εξαιρετικά τεράστιων αστεριών. Οι αστρονόμοι έχουν αναλύσει συνολικά 42 GRB μεγάλης διάρκειας; bf; αυτά που διαρκούν περισσότερο από δύο δευτερόλεπτα; σε διάφορες έρευνες διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble (HST).
Διαπίστωσαν ότι οι γαλαξίες από τους οποίους προέρχονται είναι συνήθως μικροί, εξασθενημένοι και παραμορφωμένοι (ακανόνιστοι) γαλαξίες, ενώ μόνο ένας εντοπίστηκε από έναν μεγάλο σπειροειδή γαλαξία παρόμοιο με τον Γαλαξία μας. Αντίθετα, οι σουπερνόβες (επίσης το αποτέλεσμα της κατάρρευσης τεράστιων αστεριών) βρέθηκαν να βρίσκονται σε σπειροειδείς γαλαξίες περίπου το ήμισυ του χρόνου.
Αυτά τα αποτελέσματα, που δημοσιεύθηκαν στην ηλεκτρονική έκδοση του περιοδικού Nature, στις 10 Μαΐου, δείχνουν ότι οι GRB σχηματίζονται μόνο σε πολύ συγκεκριμένα περιβάλλοντα, τα οποία διαφέρουν από αυτά που βρέθηκαν στον Γαλαξία μας.
Ο Andrew Fruchter, στο Επιστημονικό Ινστιτούτο Διαστημικού Τηλεσκοπίου, ο επικεφαλής συγγραφέας της εφημερίδας είπε: «Η εμφάνισή τους σε μικρές παρατυπίες συνεπάγεται ότι μόνο αστέρια που δεν έχουν βαριά χημικά στοιχεία (στοιχεία βαρύτερα από το υδρογόνο και ήλιο) τείνουν να παράγουν GRB μεγάλης διάρκειας».
Αυτό σημαίνει ότι μεγάλες εκρήξεις συνέβησαν συχνότερα στο παρελθόν όταν οι γαλαξίες δεν είχαν μεγάλη τροφοδοσία βαρέων στοιχείων. Οι γαλαξίες δημιουργούν ένα απόθεμα βαρύτερων χημικών στοιχείων μέσω της συνεχούς εξέλιξης διαδοχικών γενεών αστεριών. Αστέρια πρώτης γενιάς που σχηματίστηκαν πριν βαρύτερα στοιχεία ήταν άφθονα στο σύμπαν.
Οι συγγραφείς διαπίστωσαν επίσης ότι οι θέσεις των GRBs διέφεραν από τις τοποθεσίες των σουπερνόβα (που είναι μια πολύ πιο κοινή ποικιλία εκρηκτικών αστεριών). Τα GRB ήταν πολύ πιο συγκεντρωμένα στις φωτεινότερες περιοχές των γαλαξιών που φιλοξενούν, όπου βρίσκονται τα πιο τεράστια αστέρια. Οι σουπερνόβα, από την άλλη πλευρά, εμφανίζονται σε όλους τους γαλαξίες του ξενιστή τους.
«Η ανακάλυψη ότι οι GRB μεγάλης διάρκειας βρίσκονται στις φωτεινότερες περιοχές των γαλαξιών τους, υποδηλώνει ότι προέρχονται από τα πιο τεράστια αστέρια; ίσως 20 ή περισσότερες φορές πιο μαζικές από τον Ήλιο μας », δήλωσε ο Andrew Levan του Πανεπιστημίου του Hertfordshire, συν-συγγραφέας της μελέτης.
Ωστόσο, τεράστια αστέρια άφθονα σε βαριά στοιχεία είναι απίθανο να προκαλέσουν GRBs επειδή μπορεί να χάσουν πάρα πολύ υλικό μέσω αστρικών "ανέμων" από τις επιφάνειές τους πριν καταρρεύσουν και εκραγούν. Όταν συμβεί αυτό, τα αστέρια δεν έχουν αρκετή μάζα για να παράγουν μια μαύρη τρύπα, μια απαραίτητη προϋπόθεση για να προκαλέσουν GRB. Η ενέργεια από την κατάρρευση διαφεύγει κατά μήκος ενός στενού πίδακα, σαν ένα ρεύμα νερού από έναν εύκαμπτο σωλήνα. Ο σχηματισμός κατευθυνόμενων πίδακες, που συγκεντρώνουν ενέργεια κατά μήκος μιας στενής δέσμης, θα εξηγούσε γιατί οι GRBs είναι τόσο ισχυροί.
Εάν ένα αστέρι χάσει πάρα πολύ μάζα, μπορεί να αφήσει μόνο ένα αστέρι νετρονίων που δεν μπορεί να προκαλέσει GRB. Από την άλλη πλευρά, εάν το αστέρι χάσει πάρα πολύ μικρή μάζα, ο πίδακας δεν μπορεί να κάψει το άστρο. Αυτό σημαίνει ότι αστέρια εξαιρετικά μεγάλης μάζας που απομακρύνουν πάρα πολύ υλικό μπορεί να μην είναι υποψήφιοι για μεγάλες εκρήξεις. Ομοίως, ούτε τα αστέρια που εγκαταλείπουν πολύ λίγο υλικό.
«Είναι ένα σενάριο Goldilocks», δήλωσε ο Fruchter. «Μόνο οι σουπερνόβες των οποίων τα προγονικά αστέρια έχουν χάσει κάποια, αλλά όχι πάρα πολύ μάζα, φαίνεται να είναι υποψήφιοι για το σχηματισμό GRBs; bf ?.
«Οι άνθρωποι, στο παρελθόν, πρότειναν ότι μπορεί να είναι δυνατή η χρήση GRBs για να παρακολουθούν τις τοποθεσίες σχηματισμού αστεριών. Αυτό προφανώς δεν λειτουργεί στο σύμπαν όπως το βλέπουμε τώρα, αλλά, όταν το σύμπαν ήταν νέο, τα GRBs μπορεί να ήταν πιο συνηθισμένα και ίσως να μπορέσουμε να τα χρησιμοποιήσουμε για να δούμε τα πρώτα αστέρια που σχηματίζονται μετά το Big Bang », πρόσθεσε ο Levan.
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο ειδήσεων RAS
