รังสีแกมมาที่ไม่ซ้ำกันได้รับการจดทะเบียนในกลุ่มดาวมังกร• Alexey Levin •ข่าววิทยาศาสตร์เรื่อง "Elements" •ดาราศาสตร์

รังสีแกมมาที่ไม่ซ้ำกันได้รับการจดทะเบียนในกลุ่มมังกร

มะเดื่อ 1 GRB 110328A ถ่ายภาพรังสีอัลตราไบโอเลต / แสง (สีขาวและสีม่วง) และ X-ray (สีเหลืองและสีแดง) ของหอดูดาวอวกาศสวิฟท์ การพุ่งตัวนี้ได้รับการจดทะเบียนเมื่อวันที่ 28 มีนาคม 2554 เฉพาะในรูปรังสีเอกซ์เท่านั้น (มีการสัมผัสเกิน 3 ชั่วโมง) ภาพข่าวจากองค์การนาซ่าแถลงข่าว: NASA / Swift / Stefan Immler

เมื่อวันที่ 28 มีนาคม 2554 American Sky Observatory Swift ได้ลงทะเบียนแหล่งรังสีเอกซ์ที่ผิดปกติในกลุ่มดาวมังกร (ดูรูปที่ 1) เขาถูกจัดว่าเป็นระเบิดรังสีแกมมา (bursts รังสีแกมมา) และได้รับหมายเลขแค็ตตาล็อก GRB 110328A กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและหอดูดาวรังสีเอกซ์จันทราของจันทราได้เชื่อมต่อกับงานวิจัยของเขาแล้ว นาซาประกาศการค้นพบนี้ในวันที่ 7 เมษายน

GRB 110328A โดดเด่นเหนือรังสีแกมมาอื่น ๆ ด้วยพารามิเตอร์หลายพารามิเตอร์พร้อมกัน ประการแรกมันยาวมาก โดยปกติแล้วความยาวสูงสุดที่เรียกว่าการแผ่รังสีแกมมาที่ยาวจะวัดได้ในหลายสิบวินาทีบางครั้งในนาทีหรือหลายสิบนาทีและไม่ค่อยมากในเวลาใด ๆ (นอกจากนี้ยังมีการระเบิดด้วยรังสีแกมมาสั้น ๆ โดยมีความยาวเฉลี่ย 300 มิลลิวินาทีซึ่งสร้างขึ้นเป็นครอบครัวแยกต่างหาก)คลื่นเพิ่มขึ้นใหม่ได้รับการสังเกตมานานกว่าสัปดาห์และไม่แสดงแนวโน้มในการสูญพันธุ์ (นอกจากนี้ยังมีเหตุผลที่จะเชื่อว่าการแผ่รังสีของมันไปถึงโลกอย่างน้อยสองวันก่อนที่มันจะถูกสังเกตโดย Swift) ความจริงพลังงานโฟตอนของระเบิด GRB 110328A ในวันที่สามของการสังเกตลดลงอย่างเห็นได้ชัดอย่างไรก็ตามมันก็เพิ่มขึ้นอีกครั้งในช่วงวันที่เจ็ดและแปดถึงแม้ว่าจะไม่ถึงระดับก่อนหน้านี้ (ความผันผวนดังกล่าวเห็นได้ชัดในรูปที่ 2) ประการที่สองคลื่นนี้มีความสว่างมากและมีความผันผวนมากเช่นเดียวกับที่เห็นในกราฟเดียวกันความเข้มของมันจะกระโดดอย่างรวดเร็วและลดลงอย่างรวดเร็วหลายครั้งต่อวัน จนถึงขณะนี้ยังไม่เคยพบการระเบิดของรังสีแกมมาในลักษณะเดียวกัน

มะเดื่อ 2 ความผันผวนของความรุนแรงของระเบิด GRB 110328A หลังจากการตรวจจับ กำหนดการจากข่าวประชาสัมพันธ์ของนาซ่า: NASA / Swift / Penn State / J. Kennea

นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์อธิบายความแตกต่างของการเกิดรังสีแกมมาแตกต่างกันไป รูปแบบที่เป็นที่นิยมมากที่สุดของต้นกำเนิดของการระเบิดสั้นอ้างว่าเกิดขึ้นในการปะทะกันของดาวนิวตรอนที่ถูกโค่นแรงซึ่งหมุนรอบศูนย์กลางแรงเฉื่อยของกันและกันและค่อยๆเข้าใกล้กันและกันเนื่องจากการสูญเสียพลังงานจลน์ที่เกิดขึ้นจากคลื่นแรงโน้มถ่วงตามผลของการจำลองคอมพิวเตอร์ของกระบวนการนี้การชนดังกล่าวก่อให้เกิดหลุมดำที่หมุนได้อย่างรวดเร็วล้อมรอบด้วยพลาสม่าซูเปอร์ร้อนที่อุณหภูมิประมาณ 10 พันล้านองศา อนุภาคพลาสม่าเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ ขอบฟ้าของหลุมด้วยความเร็วที่ใกล้เคียงกับแสงและทำให้เกิดสนามแม่เหล็กแรงสุดที่มุ่งไปตามแกนหมุนของมัน เขตข้อมูลเหล่านี้ในพื้นที่รอบนอกสร้างการขยายลำคอโดยการไหลของอนุภาคที่มีประจุจะถูกดึงออกมาทำให้เกิดรังสีแกมมาสั้น ๆ จริงนักเขียนของงานใหม่ไม่ได้นำรูปแบบของพวกเขาไปสู่ขั้นตอนของการก่อตัวของกระแสดังกล่าว – สิ่งที่เรียกว่าเครื่องบินเจ็ตสที่สัมพันธ์หรือเทียบเท่ากับเครื่องบินเจ็ตที่สัมพันธ์กัน อย่างไรก็ตามนักทฤษฎียุคก่อนหน้าได้แสดงให้เห็นว่าการกำเนิดของไอพ่นได้รับการสนับสนุนจากสนามแม่เหล็กที่มีการกำหนดค่าที่ถูกจำลองในงานใหม่

การแผ่รังสีแกมมาที่ยาวจะอธิบายอีกครั้งโดยการสร้าง quanta พลังงานสูงในเครื่องบินเจ็ตที่สัมพันธ์กัน เครื่องบินเจ็ตตัวเองในกรณีนี้เกิดขึ้นในขั้นตอนสุดท้ายของการยุบตัวของดาวฤกษ์ที่มีมวลมหาศาลมากซึ่งกินเชื้อเพลิงฟิวชันครบถ้วนแบบจำลองนี้เป็นภาพรวมที่อธิบายถึงลักษณะของการระเบิดที่ยาวนานมาก แต่เป็นการยากที่จะกระทบกับข้อมูลที่ได้จากการสังเกตการณ์ GRB 110328A

มะเดื่อ 3 กาแลคซีขนาดเล็ก (ทำเครื่องหมาย ลูกศร) 3.8 พันล้านปีแสงจากดวงอาทิตย์ซึ่งเป็นแหล่งที่มาโดยประมาณของการระเบิด GRB 110328A ภาพถูกถ่ายด้วยแสงที่มองเห็นได้ในวันที่ 4 เมษายน 2011 ด้วยกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลมุมกว้าง ภาพข่าวจากองค์การนาซา: NASA / ESA / A Fruchter (STScI)

อย่างไรก็ตามการระเบิดครั้งใหม่ได้รับการแปลความหมายไว้แล้ว – แน่นอนว่าเป็นเพียงเรื่องเบื้องต้นเท่านั้น จากการสังเกตการณ์โดยใช้กล้องโทรทรรศน์แบบออปติคอลทิศทางของแหล่งกำเนิดของการระเบิดเกือบจะบ่งบอกกาแลคซีขนาดเล็กซึ่งตั้งอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 3.8 พันล้านปีแสง ภาพรูปดาราจักรนี้ถ่ายเมื่อวันที่ 4 เมษายนโดยกล้องโทรทรรศน์มุมกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลสามารถมองเห็นได้ในรูปที่ 3. อุปกรณ์ของหอดูดาวจันทราไม่เพียง แต่ยืนยันผลนี้เท่านั้น แต่ยังแสดงให้เห็นว่าการระเบิดรังสีแกมมาลึกลับเกิดขึ้นในใจกลางของกาแลคซี (ดูรูปที่ 4) ข้อสังเกตเหล่านี้เป็นพื้นฐานของสมมติฐานที่อธิบายแหล่งที่มาของการระเบิด

มะเดื่อ 4 อุปกรณ์ที่หอดูดาวจันทราแสดงให้เห็นว่ามีการระเบิดรังสีแกมมาลึกลับปรากฏขึ้นที่ใจกลางตรงกลาง กากบาทสีแดง) กาแลคซี ภาพของกาแล็กซีที่ห่างไกลที่ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลภาพข่าวจากองค์การนาซ่าแถลงข่าว: NASA / CXC / Warwick / A Levan

และนั่นคือลักษณะที่ปรากฏ กาแลคซีในคำถามเกือบจะมีหลุมดำหมุนอยู่ในแกนกลางของมัน (สมมุติฐานนี้ได้รับการก่อตั้งขึ้นเป็นอย่างดีเนื่องจากกาแลคซีส่วนใหญ่มีหลุมดังกล่าว) เนื่องจากกาแลคซีมีขนาดเล็กมวลของหลุมของมันมีแนวโน้มที่จะต่ำกว่ามวลของหลุมที่ตั้งอยู่ในใจกลางของกาแลคซีของเราเอง

นักดาราศาสตร์ชี้ว่าการปะทุของ GRB 110328A เกิดขึ้นจากการที่ดาวฤกษ์หนึ่งในกาแลคซีดวงนี้อยู่ใกล้หลุมดำมากเกินไปและถูกพายุแรงฉีกขาดออกเป็นพวงมาลัยแยกต่างหาก ลำธารพลาสม่านี้ถูกจับโดยรูและสร้างดิสก์หมุนรอบตัวซึ่งทำให้เกิดความสัมพันธ์กับเครื่องบินไอพ่น หนึ่งในเครื่องบินไอพ่นเหล่านี้ยิงไปในทิศทางของระบบสุริยะโดยส่งไปยังพัลส์พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีพลังงานสูงจำนวนมาก ความสว่างที่มองเห็นได้ของระเบิดได้สูงขึ้นอย่างแม่นยำเพราะอนุภาคประจุที่ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ไปในทิศทางของโลกด้วยความเร็วแสงเกือบ – นี่เป็นเพียงผลกระทบเชิงความสัมพันธ์ (ดู Relativistic_beaming) ซึ่งเป็นไปตามทฤษฎีสัมพัทธภาพ

แบบจำลองนี้อธิบายได้อย่างถูกต้องที่สุดทั้งระยะเวลาที่ผิดปกติของการระเบิดและความผันผวนของความสว่างหลายแบบ อย่างไรก็ตามข้อสังเกตยังคงดำเนินต่อไปดังนั้นอาจมีความประหลาดใจในอนาคต

ที่มา: กล้องโทรทรรศน์ของนาซ่าเข้าร่วมกองกำลังเพื่อสังเกตการณ์การระเบิดที่ไม่เคยมีมาก่อน, 04/07/2011

Alexey Levin


Like this post? Please share to your friends:
ใส่ความเห็น

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: