Portal v vesolje

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

Prve minute izbruha sevanja gama

E-pošta natisni PDF

Skupina astrofizikov, med njimi so tudi trije slovenski, v novi številki revije Nature poroča o detekciji visoko polarizirane vidne svetlobe, ki je sledila izbruhu sevanja gama [1] GRB 120308A, kar kaže, da je v teh silovitih eksplozijah prisotno močno in urejeno magnetno polje. O njihovem članku poroča tudi NASA.

 

Izbruhi sevanja gama so najmočnejše eksplozije v vesolju po prapoku. Dogajajo se v oddaljenih galaksijah in lahko nastanejo na dva načina: ob zlitju dveh majhnih in zelo gostih nevtronskih zvezd v črno luknjo ali pa ob koncu življenske poti masivne, hitro vrteče se zvezde. Ko se njeno jedro sesede v črno luknjo, v določenih pogojih v jedru nastaneta dva curka snovi, ki prevrtata ovojnico zvezde in se skoraj s svetlobno hitrostjo širita v vesolje. Ob tem se v nekaj sekundah sprosti več energije, kot je bo naše Sonce oddalo v milijonih let. Izbruhi sevanja gama so zato pomemben astrofizikalni laboratorij za proučevanje fizikalnih zakonov v ekstremnih razmerah, kakršnih na Zemlji ne moremo ustvariti.

Meritve polarizacije svetlobe optičnega zasija izbruha GRB 120308A s teleskopom Liverpool in njegovim polarimetrom RINGO2 kažejo na obstoj močnega, urejenega in stabilnega magnetnega polja, ki je povezano z novonastalo črno luknjo, kot je prikazano na tej ilustraciji. Vir: NASA's Goddard Space Flight Center/S. Wiessinger

 

Kaj točno se dogaja ob nastanku črne luknje in kaj ter kako požene curka snovi, da dosežeta skoraj svetlobno hitrost, je zelo vroče področje raziskav. Ker teh procesov ne morejo neposredno opazovati, poskušajo astrofiziki izvedeti več o njih preko opazovanja svetlobe, ki se ob tem sprosti: najprej sateliti detektirajo izbruh sevanja gama - visoko-energijsko gama svetlobo, ki traja od nekaj sekund do nekaj ur, obenem ali nekoliko kasneje pa lahko s teleskopi na Zemlji zaznajo tudi vidno svetlobo, ki ji rečejo optični zasij in traja nekaj dni ali tednov.

Z opazovanjem zasijev v vidni svetlobi (kako se njihov sij spreminja s časom) lahko ugotavljajo lastnosti izbruha sevanja gama in okolja, v katerem se je zgodil. Skupina astrofizikov iz Velike Britanije, Slovenije in Italije, v kateri so dr. Drejc Kopač, doc. dr. Andreja Gomboc in Jure Japelj s Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani in Centra odličnosti Vesolje, pa uporablja še dodatno orodje: meritev polarizacije te svetlobe. Polarizacija je namreč ključ do odgovora na eno temeljnih vprašanj: ali je pri nastanku izbruhov sevanja gama prisotno močno magnetno polje in ali so njegove silnice urejene ali naključnih smeri? V ta namen so razvili poseben instrument RINGO2, ki ga sestavljata vrteči se polaroid in zelo hitra kamera, in ga namestili na največji robotski teleskop Liverpool, ki stoji na otoku La Palma v Kanarskem otočju. Z njim so 8. marca 2012 opazovali izbruh GRB 120308A že štiri minute po njegovem začetku. Zaradi tehnične zahtevnosti je takšnih meritev polarizacije zelo zgodaj po izbruhu le peščica. Do sedaj najvišja izmerjena stopnja polarizacije je znašala 10%.

 

Stopnja polarizacije P, polarizacijski kot  in sij optičnega zasija GRB 120308A v odvisnosti od časa (štetega od začetka izbruha). Vir: Nature

Meritve stopnje polarizacije P za optične zasije sedmih izbruhov sevanja gama v odvisnosti od časa v njihovem lastnem sistemu. GRB 120308A ima najvišjo stopnjo polarizacije in je edini primer izmerjenega spreminjanja stopnje polarizacije v nekaj minutah po izbruhu. Vir: Nature

V zadnji številki ugledne znanstvene revije Nature pa omenjena skupina poroča, da so pri izbruhu sevanja gama GRB 120308A z instrumentom RINGO2 izmerili do sedaj najvišjo stopnjo optične polarizacije in njeno spreminjanje s časom: približno štiri minute po začetku izbruha je stopnja polarizacija znašala 28%, v nadaljnih desetih minutah pa se je zmanjšala na 16%, pri čemer je polarizacijski kot ostal stabilen. To je prva časovno ločljiva meritev polarizacije tako zgodaj po izbruhu. Meritve izključujejo vpliv magnetnega polja, ki bi izviralo iz lokalnih nestabilnosti v plazmi, in kažejo, da v izbruhih sevanja gama obstaja močno in globalno urejeno magnetno polje. Ti rezultati so pomembni za teoretične modele, ki poskušajo pojasniti vlogo magnetnih polj pri razvoju eksplozije izbruhov in pri nastanku njihove svetlobe.

Lord Martin Rees, profesor na univerzi v Cambridgeu in Kraljevi astronom, je komentiral: "Z opazovanjem tega izbruha v prvih nekaj minutah po njegovi detekciji s satelitom Swift je teleskop Liverpool razkril presenetljive nove dokaze o mehanizmih, ki poganjajo te najmočnejše znane eksplozije v vesolju."

Prof. Enrico Costa, eden od očetov satelita BeppoSAX, ki je ključno prispeval k reševanju ugank izbruhov sevanja gama, pa je ob tej objavi dejal: "To je eden najpomembnejših rezultatov v celotni 40-letni zgodovini raziskav izbruhov sevanja gama - in eden redkih, ki daje neposredno interpretacijo glede fizike teh objektov."

 

Teleskop Liverpool na observatoriju Roque de los Muchachos na otoku La Palma na Kanarskem otočju. Foto: A. Gomboc

--------------

[1] O izbruhih sevanja gama smo na portalu že večrat pisali. Več o izbruhih si lahko preberete tukajtukaj, tukaj, tukaj in tukaj.

 

Vir: Nature

Povezave:

Nasina novica: Glimpsing the Infrastructure of a Gamma-ray Burst Jet

novica Liverpool JMU

arstechnica: Polarized light reveals hidden jets of a gamma-ray burst

 

 

Podporniki:

     


Dan in noč
Dan in noč
Zvezdna karta
Zvezdna karta
Observatorij Črni Vrh
Luna
Trenutna faza (vir USNO):
Luna
Več o fazah in položaju
Sonce - Mauna Loa
Sonce - Mauna Loa
Sonce - SOHO
Sonce - SOHO Lasco C2 EIT 284 Lasco C3 MDI
Sončne pege
Sončne pege
Severni sij
aurora_borealis
Južni sij
aurora_australis
Sončni veter
Sončni veter

Vreme
Vreme
Efemeride
27.06.2017 15:45 CEST
27.06.2017 13:45 UT
Sonce vzide 05:13 
zaide 20:57 
Luna vzide 09:07 
zaide 23:31 
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