Πιστωτική εικόνα: NASA
Τρεις ισχυρές εκρήξεις από τρεις εντελώς διαφορετικές περιοχές στο διάστημα έχουν αφήσει τους επιστήμονες να αγωνίζονται. Οι εκρήξεις, οι οποίες διήρκεσαν μόνο λίγα δευτερόλεπτα, μπορεί να είναι συστήματα έγκαιρης προειδοποίησης για εκρήξεις αστεριών που ονομάζονται σουπερνόβα, τα οποία θα μπορούσαν να αρχίσουν να εμφανίζονται οποιαδήποτε μέρα τώρα.
Οι δύο πρώτες εκρήξεις, που ονομάζονται αναλαμπές ακτίνων Χ, συνέβησαν στις 12 και 16 Σεπτεμβρίου. Ακολούθησαν μια πιο ισχυρή έκρηξη στις 24 Σεπτεμβρίου που φαίνεται να βρίσκεται στην κορυφή μεταξύ ενός φλας ακτίνων Χ και μιας πλήρους ακτίνας γάμμα έκρηξη, μια ανακάλυψη ενδιαφέρουσα από μόνη της. Εάν αυτά τα σήματα οδηγούν σε σουπερνόβες, όπως αναμενόταν, οι επιστήμονες θα είχαν ένα εργαλείο για να προβλέψουν τις εκρήξεις των αστεριών και στη συνέχεια να τις παρακολουθήσουν να ξεκινούν από την αρχή έως το τέλος.
Μια ομάδα με επικεφαλής τον Δρ. George Ricker από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης εντόπισε τις εκρήξεις με τον Υπερ-Ενέργεια Transient Explorer της NASA (HETE-2). Επιστημονικές ομάδες σε όλο τον κόσμο που χρησιμοποιούν διαστημικά και επίγεια παρατηρητήρια έχουν ενταχθεί, σχιστεί και συγκρουστεί με το οποίο έκρηξη της περιοχής για να παρακολουθείται πιο στενά.
«Κάθε έκρηξη ήταν όμορφη», είπε ο Ricker. «Ανάλογα με το πώς εξελίσσονται, θα μπορούσαν να υποστηρίξουν σημαντικές θεωρίες για τις υπερκαινοφανείς και τις εκρήξεις ακτίνων γάμμα. Αυτές τις δύο τελευταίες εβδομάδες ήταν σαν «κόκορας, φωτιά, επαναφόρτωση». Η φύση συνεχίζει να παραδίδει και ο δορυφόρος HETE-2 συνεχίζει να ανταποκρίνεται άψογα. "
Οι εκρήξεις ακτίνων γάμμα είναι οι πιο ισχυρές εκρήξεις που είναι γνωστές εκτός από το Big Bang. Πολλοί φαίνεται να προκαλούνται από το θάνατο ενός μαζικού αστεριού που κατέρρευσε σε μια μαύρη τρύπα. Άλλοι μπορεί να είναι από τη συγχώνευση μαύρων τρυπών ή αστεριών νετρονίων. Και στις δύο περιπτώσεις, το γεγονός παράγει πιθανώς δίδυμους, στενούς πίδακες σε αντίθετες κατευθύνσεις, οι οποίοι εκπέμπουν τεράστιες ποσότητες ενέργειας. Εάν ένα από τα αεροπλάνα δείχνει τη Γη, βλέπουμε αυτήν την ενέργεια ως «ακτίνα γάμμα».
Τα φλας ακτίνων Χ χαμηλότερης ενέργειας μπορεί να είναι εκρήξεις ακτίνων γάμμα που φαίνονται ελαφρώς εκτός γωνίας από την κατεύθυνση του πίδακα, κάπως παρόμοια με το πώς ένας φακός είναι λιγότερο τυφλός όταν προβάλλεται υπό γωνία. Η πλειονότητα των σωματιδίων φωτός από ακτίνες Χ, που ονομάζονται φωτόνια, είναι ακτίνες Χ - ενεργητική, αλλά όχι τόσο ισχυρή όσο οι ακτίνες γάμμα. Και οι δύο τύποι ριπών διαρκούν μόνο λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου έως περίπου ένα λεπτό. Το HETE-2 ανιχνεύει τις ριπές, μελετά τις ιδιότητές τους και παρέχει μια θέση έτσι ώστε άλλα παρατηρητήρια να μπορούν να μελετήσουν λεπτομερώς την εκρηκτική έκρηξη.
Το τρίο των εκρήξεων από τις τελευταίες εβδομάδες έχει τη δυνατότητα να διευθετήσει δύο μακροχρόνιες συζητήσεις. Μερικοί επιστήμονες λένε ότι οι ακτίνες Χ είναι διαφορετικά ζώα μαζί, που δεν σχετίζονται με εκρήξεις ακτίνων γάμμα και μαζικές εκρήξεις αστεριών. Η ανίχνευση ενός σουπερνόβα στην περιοχή όπου εμφανίστηκε το φλας ακτίνων Χ θα αντικρούσει αυτή την πεποίθηση, αντί να επιβεβαιώνει τη σύνδεση μεταξύ των δύο. Οι παρατηρήσεις παρακολούθησης της έκρηξης της 24ης Σεπτεμβρίου, με το όνομα GRB040924 για την ημερομηνία που παρατηρήθηκε, ενισχύουν ήδη τη θεωρία ενός κοσμικού συνεχούς έκρηξης από τις ακτίνες Χ που αναβοσβήνουν μέσω εκρήξεων ακτίνων γάμμα.
Το πιο ενδιαφέρον για τους κυνηγούς σουπερνόβα είναι το γεγονός ότι οι λάμψεις ακτίνων Χ είναι πιο κοντά στη Γη από ότι οι εκρήξεις ακτίνων γάμμα. Ενώ έχει γίνει σύνδεση μεταξύ των εκρήξεων ακτίνων γάμμα και των σουπερνόβα, αυτά τα σουπερνόβα είναι πολύ μακριά για να μελετηθούν λεπτομερώς. Οι ακτίνες X μπορεί να είναι σήματα για σουπερνόβες που οι επιστήμονες μπορούν πραγματικά να βυθίσουν τα δόντια τους και να παρατηρήσουν λεπτομερώς. Ωστόσο, προς το παρόν, είναι απλώς να παρακολουθείτε και να περιμένετε.
«Πέρυσι, η ανακάλυψη του GRB030329 από το HETE-2 σφράγισε τη σχέση μεταξύ των εκρήξεων ακτίνων γάμμα και των μαζικών σουπερνόβων», δήλωσε ο καθηγητής Στάνφορντ Γουόσλεϊ του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στη Σάντα Κρουζ, ο οποίος έχει υποστηρίξει αρκετές θεωρίες σχετικά με τη φυσική των εκρήξεων αστεριών. «Αυτές οι εκρήξεις δύο Σεπτεμβρίου μπορεί να είναι η πρώτη φορά που βλέπουμε ένα φλας ακτίνων Χ να οδηγεί σε σουπερνόβα. Ίσως ξέρουμε πολύ σύντομα. "
Εκτός από όλα αυτά, το GRB040924 καταγράφεται ως η παραγωγή της ταχύτερης απόκρισης ποτέ για έναν δορυφόρο έκρηξης ακτίνων γάμμα. Το HETE-2 εντόπισε τις πληροφορίες έκρηξης και αναμετάδοσης μέσω του δικτύου συντεταγμένων έκρηξης ακτίνων γάμμα που λειτουργεί από τη NASA σε λιγότερο από 14 δευτερόλεπτα, το οποίο οδήγησε σε οπτική ανίχνευση περίπου 15 λεπτά αργότερα με το τηλεσκόπιο Palomar 60 ιντσών, βόρεια του Σαν Ντιέγκο. Ο Δρ Derek Fox του Caltech ήταν ο πρωταγωνιστής αυτής της παρατήρησης.
«Όλοι περιμένουμε πολύ περισσότερα από αυτό το είδος συναρπαστικής επιστήμης να έρθουν μετά το λανσάρισμα του Swift», δήλωσε η Dr. Anne Kinney, διευθύντρια του τμήματος Universe της NASA. Το Swift, το οποίο θα ξεκινήσει τον Οκτώβριο, περιέχει τρία τηλεσκόπια (ακτίνες γάμμα, ακτίνες Χ και UV / οπτικό) για γρήγορη ανίχνευση ριπής, γρήγορη αναμετάδοση πληροφοριών και άμεσες παρατηρήσεις παρακολούθησης της μεταλαμπής.
Το HETE δημιουργήθηκε από το MIT ως αποστολή ευκαιρίας στο πλαίσιο του προγράμματος NASA Explorer, συνεργασία μεταξύ των πανεπιστημίων των ΗΠΑ, του Εθνικού Εργαστηρίου Los Alamos και επιστημόνων και οργανισμών στη Βραζιλία, τη Γαλλία, την Ινδία, την Ιταλία και την Ιαπωνία.
Πρόσθετες πληροφορίες σχετικά με τη φυσική των εκρήξεων αστεριών:
Ενώ πολλοί επιστήμονες λένε ότι οι λάμψεις ακτίνων-Χ είναι εκρήξεις ακτίνων-γ που φαίνονται ελαφρώς υπό γωνία, μια άλλη θεωρία είναι ότι η έκρηξη των αστεριών που προκαλεί το φλας ακτίνων Χ είναι πλούσια σε βαρυόνια (μια οικογένεια σωματιδίων που περιλαμβάνει πρωτόνια και νετρόνια), καθώς σε αντίθεση με τα λεπτόνια (σωματίδια που περιλαμβάνουν ηλεκτρόνια). Μια έκρηξη που κυριαρχείται από baryon θα παράγει περισσότερες ακτίνες Χ, και μια έκρηξη που κυριαρχείται από lepton θα παράγει περισσότερες ακτίνες γάμμα. Αυτό συμβαίνει επειδή τα βαρυόνια κινούνται πιο αργά από τα λεπτόνια. και η πιο αργή κινούμενη ύλη θα έκανε μια πιο μαλακή (χαμηλότερη ενέργεια) έκρηξη σε όλες τις γωνίες.
Σύμφωνα με τον Δρ. Στάνφορντ Γουόσλεϊ, η σύνδεση με την έκρηξη των σουπερνόβα / ακτίνων γάμμα είναι αυτή: Όταν ένα τεράστιο αστέρι εξαντλείται από πυρηνικά καύσιμα, ο πυρήνας του θα καταρρεύσει, χωρίς όμως να γνωρίζει το εξωτερικό μέρος του αστεριού. Μία μαύρη τρύπα σχηματίζεται μέσα στο περιβάλλον και περιβάλλεται από ένα δίσκο ύλης συσσώρευσης και μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα ξεκινά μια εκτόξευση ύλης μακριά από τη μαύρη τρύπα που τελικά κάνει την ακτίνα γάμμα να σκάσει. Το τζετ διαπερνά το εξωτερικό κέλυφος του αστεριού περίπου εννέα δευτερόλεπτα μετά τη δημιουργία του. Η εκτόξευση της ύλης, σε συνδυασμό με δυνατούς ανέμους του πρόσφατα σφυρηλατημένου ραδιενεργού νικελίου-56 που εκρήγνυται από το δίσκο μέσα, καταστρέφει το αστέρι μέσα σε δευτερόλεπτα. Αυτή η θραύση αντιπροσωπεύει το γεγονός του σουπερνόβα και η ποσότητα του ραδιενεργού νικελίου-56 δίνει τη φωτεινότητά του. Ωστόσο, από το πλεονεκτικό μας σημείο, δεν θα δούμε το σουπερνόβα μέχρι περίπου δύο εβδομάδες μετά την έκρηξη της ακτίνας γάμμα, επειδή η περιοχή περιβάλλεται από αέριο και σκόνη, εμποδίζοντας το φως.
Αρχική πηγή: Δελτίο Τύπου της NASA
