Науковці намагаються з’ясувати, звідки береться випромінювання гамма-спалахів. Воно триває усього кілька секунд, але за цей час випромінюється більше енергії, ніж може породити Сонце за 10 млрд років.
Загадкові гамма-спалахи
Гамма-спалахи (GRB) — це потужні спалахи гамма-випромінювання, які зазвичай генерують за кілька секунд більше енергії, ніж Сонце виробляє за своє десятимільярдне життя. Ці транзієнтні явища є однією з найбільших загадок в астрофізиці, починаючи з моменту їхнього випадкового відкриття в 1967 році супутником ядерного спостереження.
«Попри те, що вони вивчаються вже понад п’ятдесят років, механізми, за допомогою яких гамма-спалахи виробляють світло, досі невідомі — це велика загадка сучасної астрофізики, — пояснює Джон Хаккіла, провідний автор дослідження. — Розуміння цих явищ може розкрити нам деякі з найшвидших і найпотужніших механізмів виробництва світла, які використовує природа. Гамма-спалахи настільки яскраві, що їх можна побачити крізь весь Всесвіт. Вони дозволяють нам зазирнути в найдавніші часи існування світил».
Однією з причин того, що ця загадка досі лишається нерозгаданою, є нездатність теоретичних моделей дати послідовне пояснення характеристик гамма-спалахів та їхньої поведінки на кривій блиску. В астрономії так називають графік залежності інтенсивності світла небесного об’єкта від часу. Їхнє вивчення може дати важливу інформацію про фізичні процеси, які стоять за різними космічними подіями, а також допомогти у формуванні теоретичних уявлень про їхню природу.
Однак цьому процесу дуже заважає той факт, що не існує двох однакових кривих блиску гамма-спалахів, а тривалість випромінювання може змінюватися від мілісекунд до десятків хвилин у вигляді серії енергійних імпульсів.
Імпульси гамма-спалахів
Імпульси — це основні одиниці вимірювання гамма-квантів. Вони вказують на час, коли гамма-спалах розпочинається, а потім згасає. В цей час можуть спостерігатися варіації яскравості, які іноді можуть відбуватися на дуже коротких часових інтервалах.
Дуже важко зрозуміти, як це може відбуватися, адже час рухається лише в одному напрямку. Механізм, який виробляє світло під час гамма-спалаху, якимось чином виробляє патерн яскравості, а потім згодом генерує цей самий патерн у зворотному порядку. Це досить дивно, і це робить такі події унікальними. Вважається, що гамма-випромінювання виникає в релятивістських струменях, що вилітають із новоутворених чорних дір.
Рух релятивістських струменів
«У цих моделях ядро вмираючої масивної зорі колапсує, утворюючи чорну діру, а матеріал, що потрапляє в чорну діру, розривається на частини й перенаправляється назовні вздовж двох протилежних пучків, або джетів, — зазначає Хаккіла. — Матеріал струменя, спрямованого в наш бік, викидається назовні майже зі швидкістю світла. Оскільки гамма-спалахи є відносно короткочасними, завжди вважалося, що струмінь залишається спрямованим на нас протягом всієї події. Але зворотні в часі характеристики імпульсу було дуже важко пояснити, якщо вони походять зсередини нерухомого струменя».
Щоб розв’язати цю проблему, вчені припустили, що струмінь таки рухається під час імпульсу. Тобто частину часу він спрямований не прямо на нас. А це означає, що його джерело, чим би воно не було, має дуже швидко обертатися.
За матеріалами phys.org
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
