Бачачи в темряві. Астрономічні теми. Гамма-вибухи

"Гамма-вибух пройшов через міжгалактичний простір зі швидкістю світла одинадцять мільярдів років, за цей час народилися Сонце і планети". - Тімоті Ферріс, у кіноверсії «Бачачи в темряві».

Сонце виробляє достатньо енергії за одну секунду, щоб забезпечити всі енергетичні потреби цивілізації Землі протягом майже мільйона років, але астрономи нещодавно виявили насильницькі події у Всесвіті, які роблять Сонце димним у порівнянні. Ці короткі викиди енергії називаються вибухами гамма-променів. Вони короткі за тривалістю, тривалістю від частки секунди до декількох хвилин, і вони виділяють більшу частину своєї енергії гамма-промені .

Гамма-промені належать до тієї ж сім'ї, що і світло, і рентген, і радіохвилі, які переміщуються між радіостанцією і радіостанцією. Виклик електромагнітне випромінювання Такі хвилі подорожують зі швидкістю світла і приносять нам майже всю інформацію про Всесвіт. Гамма-промені набагато коротше на довжині хвилі, ніж видиме світло, і несуть набагато більше енергії - стільки енергії, що тут, на Землі, ми зазвичай виявляємо сильні вибухи гамма-випромінювання тільки від детонації ядерних бомб. Атмосфера Землі блокує більшість гамма-променів з космосу, тому астрономія гамма-випромінювання була неможливою, поки астрономи не помістили в космос телескопи, що виявляють гамма-випромінювання.

Перші спалахи гамма-випромінювання були виявлені випадково в 1960-х роках шпигунськими супутниками, які шукали гамма-промені від таємних випробувань ядерної бомби. Як тільки наукові супутники почали шукати їх, гамма-вибухи виявилися випадковими, по всьому небу. Ця випадковість стала ключовим ключем до їх пояснення. Події, які дійсно поширені по всьому небу, дуже рідкісні. Планети нашого сонячна система наприклад, вони не розподілені випадковим чином - вони обертають Сонце на плоскому диску. Острів зірок, що включає наше Сонце ( Галактика Чумацький Шлях ) - плоский диск, тому зірки, які ми бачимо через телескопи, не розподіляються випадковим чином: більшість знаходяться на диску Чумацького Шляху. Той факт, що спалахи гамма-випромінювання надходять з усіх напрямків, вказує на те, що вони відбуваються не в Сонячній системі, ані в Чумацькому Шляху, а в більш широкому Всесвіті.

Астрономи спочатку неохоче погоджувалися на цей висновок, оскільки чим далі були спалахи, тим більшою була енергія, яку вони повинні були виробляти, щоб стати помітними для нас. Ви можете побудувати маяк, який видно з десяти миль, або більший, який можна побачити на відстані ста кілометрів, але якщо ви побачите маяк на відстань в мільярд миль, ви знаєте, що він має бути набагато сильнішим, ніж будь-який інший. Ви бачили раніше. Аналогічно, гамма-сплески надходять з мільярдів світлові роки віддалені - як тепер здається певним, що вони роблять - вони повинні мати більшу силу, ніж будь-яке раніше відоме астрономам. Гамма-вибухи зазвичай випромінюють стільки енергії за кілька секунд, скільки ціла галактика зірок буде випромінюватися в роки. Подумайте про це: єдиний раптовий вибух, який стає таким же яскравим, як об'єднане світло мільйонів мільярдів зірок, а потім швидко згасає. Що може бути джерелом цих приголомшливих спалахів?

Астрономи все ще не мають усіх відповідей - частково тому, що є очевидні два або більше способи продукування гамма-вибуху - але тепер здається очевидним, що багато спалахів пов'язані з насильницькою смертю найбільших зірок у Всесвіті. Як йшлося про Життя зірок Сторінка, наймасовіші зірки закінчують свою кар'єру титанічними вибухами, що називаються наднових . Одна з надхвощів розквітла в небі Землі в 1054 році, стаючи настільки яскравою, що протягом декількох тижнів була видна в умовах білого дня. (Сьогодні, майже тисячу років по тому, зритий залишок цієї наднової видимий через маленький телескоп, як Крабова туманність, у сузір'ї Тельця, бика. зірковий графік . Краб є одним з найбільш вивчених і найцікавіших об'єктів на небі.) Астрономи спостерігали тисячі наднових - більшість з них в інших галактиках, оскільки саме там розташовані більшість зірок - і навіть використовують їх для побудови графіків розмірів Всесвіт.

Вибухає зірка (від бачення в темряві )

Але зараз здається, що певні вмираючі зірки - якщо вони дійсно величезні, швидко обертаються і оточені (як часто бувають) товстим шаром газу і пилу, що викидається в їхніх смерті, - можуть вибухнути як ще більш жорстокі. гіпернова . У цих випадках серцевина зірки руйнується, щоб бути супер-стиснутою, обертається Чорна діра , яка збуджує і активізує уламки навколо нього, щоб коротко випустити величезний вибух гамма-променів.

Згідно з моделлю гіпернова, вибух і крутяча чорна діра продовжуватимуть виробляти великі струмені енергії, які активізують залишковий матеріал, що оточує чорну діру. Таким чином, зона вибуху продовжує світитися електромагнітними хвилями, а не гамма-променями більше, але менш енергійними рентгенівськими променями, а потім ще меншою енергією довжини хвилі видимого світла. Це післясвітіння видимого світла може бути сфотографоване з телескопами середнього та великого розміру на Землі протягом годин, днів або навіть тижнів після початкового вибуху гамма-випромінювання.

Післясвітіння починає згасати відразу, тому чим раніше ви викриваєте вибух, тим більше ймовірно, що зможете сфотографувати післясвітіння. Астрономи відправили на орбіту рентгенівські телескопи для сканування неба, щоб якнайшвидше зловити перше рентгенівське післясвітіння сплеску. Останній з цих супутників, під назвою Swift, з моменту свого запуску в листопаді 2004 року зробив безліч відкриттів. Вірний своїй назві супутник Swift негайно розсилає повідомлення електронної пошти аматорським і професійним астрономам по всьому світу.

Майкл Копплмен (від бачення в темряві )

Багато спостерігачів, яких насторожує Свіфт, будуть знаходитися на тій стороні світу або під хмарним небом, але деякі з них мають шанс зловити видиме післясвічення. Оскільки існує набагато більше любителів, ніж професійних астрономів, і багато хто з них мають види телескопів і CCD Камери, необхідні для вимірювання вицвітання блиску гамма-вибуху, ймовірність того, що відкриття буде зроблено любителем.

Гамма-вибух (всередині зеленого кола), виявлений Майклом Копплеманом

Як описано в нашому фільмі, астроном-любитель Майкл Коппельман захопив саме такий образ, і він виявився одним з найбільш віддалених спалахів гамма-випромінювань, що коли-небудь спостерігався - його відстань до вражаючих 11 мільярдів світлових років. Одного разу, коли різні види гамма-вибухів краще зрозуміли, цілком імовірно, що аматорська астрономічна спільнота буде відігравати важливу роль у викритті таємниць цих насильницьких подій.

Розподіл 2704 гамма-вибухів на небі:
http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap000628.html

NASA Картина гамма-вибуху:
http://chandra.harvard.edu/photo/2005/grb050709/index.html

НАСА Живопис: Гіпернова:
http://www.nasa.gov/lb/vision/universe/watchtheskies/double_burst.html

Крабоподібна туманність з Хаббла:
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2005/37/image/a

Ілюстрація Свіфт:
http://swift.sonoma.edu/resources/multimedia/images/

Повернутися до початку