Portal v vesolje

  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Dva obraza istega izbruha sevanja gama

E-pošta natisni PDF

christmas_burstLansko leto za Božič je mnoge znanstvenike in astronome presenetila novica o detekciji izbruha sevanja gama, ki je bil izredno nenavaden in neobičajen. Letos decembra je revija Nature objavila dva članka, v katerih avtorji vsak s svojim teoretičnim modelom interpretirajo ta "Božični izbruh". Sodeč po enem od člankov je eksplozijo povzročila supernova, od nas oddaljena milijarde svetlobnih let, medtem ko v drugem zagovarjajo, da je izbruh posledica trka med kometom in nevtronsko zvezdo v naši galaksiji.

Izbruhi sevanja gama (Gamma-ray bursts -- GRBs) so najsvetlejše eksplozije v vesolju, ki v času nekaj sekund oddajo več energije kot jo bo naše Sonce v njegovem celotnem življenju. Za razliko od običajnih izbruhov sevanja gama je "Božični izbruh" tako nenavaden, da ga lahko interpretiramo z dvema povsem različnima modeloma. "Kar nam sporoča Božični izbruh je, da je družina izbruhov sevanja gama morda večja kot si predstavljamo," je povedala Cristina Thoene, vodja študije z modelom supernove. "Samo s hitro detekcijo in opazovanjem velikega števila izbruhov, kar počnemo s satelitom Swift, lahko odkrijemo takšne nenavadne dogodke."



Skupno obema modeloma je prisotnost nevtronske zvezde, zelo kompaktnega objekta, ki nastane ob eksploziji zvezde, nekajkrat bolj masivne od našega Sonca. Ko zvezda izčrpa svoje gorivo se zruši pod svojo lastno težo, pri tem pa se jedro z maso okrog pol milijona Zemljinih mas skrči na velikost okrog deset do sto kilometrov.

Božični izbruh, poimenovan tudi GRB 101225A, je bil odkrit v smeri ozvezdja Andromeda s satelitom Swift dne 25. decembra 2010. Sevanje v gama režimu je trajalo 28 minut, kar je nenavadno dolgo (pri običajnih izbruhih sevanja gama emisija v gama režimu traja tipično od nekaj sekund do nekaj sto sekund). Kasnejša opazovanja v rentgenskem in optičnem režimu tako s sateliti kot s teleskopi na Zemlji so dala premalo podatkov, da bi bilo možno določiti oddaljenost tega izbruha.

Ekipa, ki jo vodi Cristina Thoene je predlagala, da je Božični izbruh nastal v eksotičnem dvojnem sistemu, v katerem nevtronska zvezda kroži okrog normalne zvezde, ki je ravno vstopila v fazo rdeče orjakinje in pri tem močno napihnila svojo zunanjo atmosfero. Nevtronska zvezda se je pri tem znašla v tej povečani atmosferi, kar je povzročilo zelo hitro krčenje orbite nevtronske zvezde okrog zvezde. Ko obe zvezdi obda ista ovojnica plina, se nevtronska zvezda zelo hitro (red velikosti pet orbitalnih obhodov, kar ustreza 18 mesecem) spoji z rdečo orjakinjo. Končni rezultat takšne spojitve je rojstvo črne luknje in nastanek dveh nasprotno usmerjenih curkov delcev, ki se gibljejo skoraj s svetlobno hitrostjo, čemur sledi tudi izbruh šibke supernove.


artist_thoene

Da bi model supernove veljal, bi se dogodek moral zgoditi v galaksiji približno 5.5 milijard svetlobnih let stran, in ekipa s Cristino Thoene na čelu pravi, da so na mestu izbruha zaznali nekaj kar bi lahko bila zelo temna, oddaljena galaksija.

"Zelo dobri posnetki s teleskopom Hubble bi lahko dokončno potrdili naravo tega izbruha," je povedal Sergio Campana, ki je glavni avtor drugega članka, kjer zagovarjajo model trka kometa in nevtronske zvezde v naši galaksiji.

Če bi resnično zaznali galaksijo na mestu Božičnega izbruha, potem je to dokaz da gre za model s supernovo. Po drugi strani, če bi na primer rentgenski satelit Chandra (NASA) našel točkast rentgenski izvir ali če bi radijski teleskopi detektirali pulzar na tem položaju, bi tehtnico prevesilo na stran modela s trkom kometa in nevtronske zvezde.

Ekipa, ki jo vodi Sergio Campana podpira model, pri katerem nevtronska zvezda, locirana 10,000 svetlobnih let stran, raztrga velik komet, ostanki katerega nato padejo na nevtronsko zvezdo. Ta scenarij zahteva objekt z maso približno eno polovice mase Ceresa, ki ga raztrga gravitacijski privlak nevtronske zvezde. Čeprav so takšni objekti redki v asteroidnem pasu, so lahko dokaj pogosti v Kuiperjevem pasu, če območje primerjamo s Sončevim sistemom. Podobni objekti lahko obstajajo tudi v okolici nevtronske zvezde, če so seveda preživeli pojav supernove, pri katerem je nevtronska zvezda nastala. V tem modelu je emisija gama žarkov nastala, ko so ostanki kometa padli na nevtronsko zvezdo. Skupki materiala iz kometa so po vsej verjetnosti napravili nekaj orbitalnih obhodov, pri čemer so različni skupki tvorili različne orbite in s tem napravili nekakšen disk materiala okrog nevtronske zvezde. Periodične spremembe v rentgenski svetlobi, ki so trajale več ur po začetku, naj bi kazale na to.


artist_campana

V zgodnjih dobah začetka raziskovanja izbruhov sevanja gama so imeli astronomi zelo malo dogodkov in opazovalnih podatkov, ter mnogo modelov in teorij za opis. V dobi satelita Swift (po letu 2004) pa je po podatkih sodeč izbruh sevanja gama možen preko dveh scenarijev: kolaps masivne zvezde ali trk dveh kompaktnih objektov.

"Lepota Božičnega izbruha je, da do sedaj zbrane podatke uspešno opišeta dva povsem različna modela. Z več detekcijami takšnih čudnih pojavov bomo lahko napredovali na tem področju," je povedala Chryssa Kouveliotou, so-avtorica študije z modelom supernove.

Vir: NASA

 

Podporniki:

     


Dan in noč
Dan in noč
Zvezdna karta
Zvezdna karta
Observatorij Črni Vrh
Luna
Sonce - Mauna Loa
Sonce - Mauna Loa
Sonce - SOHO
Sonce - SOHO Lasco C2 EIT 284 Lasco C3 MDI
Sončne pege
Sončne pege
Severni in južni sij
aurora

Efemeride
26.05.2020 09:18 CEST
26.05.2020 07:18 UT
Sonce vzide 05:19 
zaide 20:40 
Luna vzide 08:09 
zaide ne zaide 
Planeti (vir: Spika)
Angleški portal v vesolje
Amaterska slika dneva
Amaterska slika dneva
NASA - Slika dneva
ESO - Slika tedna
Hubble - Slika tedna
Kje je ISS?
Kje je ISS?
Osončje
Osončje
Zmaga.com
Zmaga.com
META znanost
META znanost