Википедија

Бљесак гама-зрачења

Бљесак, избој или провала гама-зрачења (енгл. gamma-ray burst, GRB)[1][2] је снажни бљесак гама зрачења који је у свези с крајњим енергијским експлозијама уоченим у удаљеним галаксијама.[3] Извангалаксијски бљескови гама-зрачења откривени су у недавној прошлости, 1967. године. Ови феномени показују варијабилне светлосне кривуље на кратким временским лествицама, док им је спектар нетермички.[4] Ови су објекти најзагонетнији и најтајновитији објекти у познатом Свемиру. Будући да су у спектру гама-зрака, људско их око не види, па се посматрају посебним прецизним астрономским уређајима. Просечно се уочи три бљеска дневно. Количина тог зрачења толико је велика да ће Сунце исту количину произвести тек током 10 милијарди година сјаја, а толико се предвиђа да ће бити Сунчев век постојања.[1]

Уметничка илустрација која приказује живот масивне звезде док нуклеарна фузија конвертује лакше елементе у теже. Кад фузија више не ствара довољно притиска да се уравнотежава гравитација, звезда брзо колапсира и формира црну рупу. Теоретски, енергија може да буде ослобођена током колапса дуж осе ротације чиме се формира бљесак гама зрачења.

Измерено је да један овакав избој у само неколико секунди производе 1044 Џула енергије, а простор из којега се ослободи толика енергија пречника је тек неколико десетина километара. Ово су најснажније експлозије за које се зна у познатом Свемиру.[1]

Могу трајати од неколико десетана милисекунди до неколико минута.[5][6][7] У кратке се убрајају бљескови од неколико мс до неколико 100 с. Врло су интензивни, енергије између 100 keV и 1 MeV.[4] По правилу га прати зрачење већих таласних дужина (X-зрачење, ултраљубичасто, оптичко, инфрацрвено, микроталасно и радиозрачење) опажено на дуљим временским скалама.[8] Због овог накнадног зрачења (енгл. afterglow) дужих таласних дуљина – у X, видљивом и радио подручју, одређена је 1997. удаљеност бљескова гама зрачења. Речено накнадно зрачење долази после промптног гама-зрачења на дужим временским лествицама. Будући да су црте у спектру накнадног зраћења високог црвеног помака, то указује да се бљескови гама-зрачења налазе у удаљеним галаксијама.[4]

Кратки бљескови гама-зрачења трају две секунде или мање и настају у судару неутронских звезда, дуги који трају око минута настају експлозијом великих звезда, чиме настају црне јаме, док крајње дуги бљескови настају веројатно у истом процесу али од пуно већих звезда.[9]

На Божић 2010. НАСА-ин свемирски телескоп Swift је снимио бљесак тела GRB 101225A који је трајао дуже од пола сата. Тело GRB 101225A удаљено је око 5 и по милијарди светлосних година. Овај је ГРБ показао друкчије особине од осталих. Док је код обичних ГРБ-ова зрачење последица судара хладног млаза материје са међузвезданим гасом, спектар GRB 101225A имао је снажне карактеристике топлотног зрачења. Објашњење израчунато преко симулација суперрачунара било је да је GRB 101225A настао у бинарном систему звезда спајањем неутронске звезде са хелијумским језгром звезде-дива. Научници су закључили да је неутронска звезда ушла у звезду-дива, пореметила је чиме је ова изгубила скоро сав водонични омотач. Крај кретања неутронске звезде било је драматично стапањем са хелијумским језгром које је покренуло експлозију огромних размера.[10]

Најдужи икад бљесак гама-зрака трајао је врло дуго, чак 7 сати и најдужи је у савременој историји. Веројатно је настао у експлозији плавог супердива. Уочили су га астрономи са универзитету Ворвик у Енглеској, који су већ раније открили досад непознате дуготрајне бљескове гама зрачења. Од 2010. и 2012. открили су три таква бљеска гама зрака, док је GRB 111209A из априла 2013. био најдужи.[9]

Оволика количина емитованих гама-зрака повезује се са егзотичним свемирским објектима попут експлодирајућих звезда (супернова), неутронских звезда, црних јама и квазара, с обзиром на то да ови високоенергијски процеси укључују и високоенергијско зрачење. Наведени могући извори сами по себи нису довољни да би настао један овакав велики енергијски бљесак. Да би се ово догодило, морају постојати посебни односи. Још није у потпуности објашњен механизам како настаје ова огњена кугла. Већина теорија укључује колапс бинарног система неутронских звезда.[1]

Међународни тим научника колаборације МАГИЦ (Major Atmospheric Gamma-ray Imaging Cherenkov), у чланку који је објавио часопис Science, известила је о снажном бљеску високоенергијског гама-зрачења из галаксије IC 310. Измерена је до сад најбржа временска промену зрачења у релативистичком млазу једне супермасивне црне рупе, што има за последицу да је много мање подручје у којем се ствара гама-зрачење него што се досад сматрало.[11]

При том проматрању (МАГИЦ-ови телескопи и телескопи Европске мреже радиотелескопа – ВЛБИ, European VLBI Network) уочен је изузетно раван млаз плазме. Исходиште му је непосредно у близини супермасивне црне рупе која се налази у средишту галаксије. Будући да бљесак гама-зрачења трепери на временској лествици мањој од пет минута, то указује да зрачење потиче из подручја мањег од догађајног хоризонта црне рупе. Ово што су научници открили потпора је тези да гама-зраци настају због честица које су убрзане снажним електричним пољима у врло уском подручју близу црне рупе. Овако је нешто очекивано близу брзоротирајућих црних рупа које радиомлазове напајају смањивањем своје ротацијске енергије.[11]

Научници на основу досадашњих спознаја верују да у средиштима галаксија постоје супермасивне црне рупе. Маса им је од милион па до неколико милијарци маса Сунца, што је случај и код посматране галаксије IC 310, која је у скупу галаксија Перзеј, удаљена 260 милиона светлосних година. Већ од пре та је галаксија била позната по дугачком снажном радиомлазу. Снага емисије толика је да је као зрачење десет милијарда звезда. Радиомлаз излази из средишта те галаксије, али извор тог млаза био је загонетка деценијама. Млаз настаје у изузетно компактном средишњем делу галаксије.[11]

После 1997. одређено је више од двеста црвених помака за избоје гама-зрачења, средње вредности з ~ 2, максимума од з ~ 9,2 што одговара старости Свемира од 540 Myr. Научници су комбиновали варијабилности на кратким временским скалама и огромне енергије. Комбиновањем су закључили да су провале гама-зрачења у свези с катаклизмичким догађајима који воде на формацију компактног објекта, најверојатније акрецијске црне рупе. Тврдња да емисија зрачења долази из релативистичког млаза који потиче из компактног извора налази додатно упориште у опажању гама-зрака изнад прага за продукцију парова осигурава додатни доказ да емисија зрачења долази из релативистичког млаза.[4] Ова зрачења у подручју високих енергија (GeV) прате сателит Ферми те у новије време телескопи MAGIC и CTA.

Види још уреди

Референце уреди

  1. ^ а б в г Франић, Зденко. „Свемирски бљескови гама зрака”. Природа, 1998;852/853:10-11. Институт за медицинска истраживања и медицину рада (интернет). Архивирано из оригинала 05. 03. 2016. г. Приступљено 9. 8. 2015. 
  2. ^ „Гама-астрономија”. ЛЗМК. Приступљено 9. 8. 2015. 
  3. ^ „Гамма Раyс”. НАСА. Архивирано из оригинала 2. 5. 2012. г. 
  4. ^ а б в г Бошњак, Жељка. „Истразивање астрофизицких ултрарелативистицких млазова кроз опсервације и моделирање екстрагалактицких бљескова гама зрацења”. Свеучилиште у Ријеци. Архивирано из оригинала 12. 9. 2015. г. Приступљено 9. 8. 2015. 
  5. ^ Аткинсон, Нанцy (17. 4. 2013). „Неw Кинд оф Гамма Раy Бурст ис Ултра Лонг-Ластинг”. Универсетодаy.цом. Приступљено 15. 5. 2015. 
  6. ^ Гендре, Б.; Стратта, Г.; Аттеиа, Ј. L.; Баса, С.; Боëр, M.; Цоwард, D. M.; Цутини, С.; д'Елиа, V.; Хоwелл, Е. Ј; Клотз, А.; Пиро, L. (2013). „Тхе Ултра-Лонг Гамма-Раy Бурст 111209А: Тхе Цоллапсе оф а Блуе Супергиант?”. Тхе Астропхyсицал Јоурнал. 766 (1): 30. Бибцоде:2013АпЈ...766...30Г. арXив:1212.2392  . дои:10.1088/0004-637X/766/1/30. 
  7. ^ Грахам, Ј. Ф.; Фруцхтер, А. С. (2013). „Тхе Метал Аверсион оф ЛГРБс”. Тхе Астропхyсицал Јоурнал. 774 (2): 119. Бибцоде:2013АпЈ...774..119Г. арXив:1211.7068  . дои:10.1088/0004-637X/774/2/119. 
  8. ^ Бошњак, Жељка (22. 4. 2013). „Екстрагалактички бљескови гама–зрачења”. Фестивал знаности. Архивирано из оригинала 4. 8. 2016. г. Приступљено 9. 8. 2015. 
  9. ^ а б Хрушковец, Иван (17. 4. 2013). „Бљесак гама зрака најјача је експлозија од Великог праска?”. 24 сата. Приступљено 9. 8. 2015. 
  10. ^ мви/ВЛМ (1. 12. 2011). „Хрват открио тајну моћних бљескова гама зрака у свемиру”. Вечерњи лист БиХ. Приступљено 9. 8. 2015. 
  11. ^ а б в „Снажни бљескови с хоризонта догађаја”. Институт Руђер Бошковић. 6. 11. 2014. Приступљено 9. 8. 2015. 

Литература уреди

Спољашње везе уреди

 
Бљесак гама-зрачења на Викимедијиној остави.
ГРБ пратећи програми
Преузето из „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Bljesak_gama-zračenja&oldid=27675218”