Най -големите експлозии на Вселената, оформени от екстремни магнитни полета

Изпълнител на модела с гама-лъчи

Илюстрация на художника за това как теоретичните модели свързват наличието на силна, стабилна поляризирана светлина в струята на гама лъчи с мащабно магнитно поле (синя спирала), произхождащо от новообразуваната черна дупка. (Изображение кредит: Центърът за космически полети Goddard на НАСА/S. Wiessinger)



Учените са уловили най -добрия си възглед за това как екстремните магнитни полета оформят свръхбързи струи от най -мощните експлозии във Вселената.

Новото изследване проследява поляризираната светлина от космически експлозии, известна като гама-изблици, и предлага безпрецедентен поглед върху това как интензивните магнитни полета оформят еволюцията на изблиците.

„Гама лъчевите изблици са най-екстремните ускорители на частици във Вселената“, казва Карол Мъндел, професор по извънгалактическа астрономия в университета Джон Мур в Ливърпул, който ръководи новото изследване. „Те са обекти на всякакви крайности: екстремни скорости, изключителна гравитация, екстремни магнитни полета. Така че те са най -добрата лаборатория за тестване или закони на физиката. [10 най -странни неща в космоса]



Смята се, че гама-изблиците се образуват в края на живота на масивна звезда, точно когато тялото на звездата се срутва в себе си, създавайки черна дупка. Когато това се случи, материята, обграждаща черната дупка, може да освободи две струи гама-лъчи и силно енергийни частици, в противоположни посоки, далеч от черната дупка. Един единичен гама-изблик може да излъчи повече енергия за няколко минути, отколкото звездата, излъчвана през целия си живот.

Мистериозен произход на космическите експлозии

Учените все още не разбират как частиците около черна дупка могат да генерират интензивни изблици на светлина и частици, наблюдавани при гама-изблици.



Една теория предполага, че организираното магнитно поле ще ускори частиците по невидима следа около черната дупка, като ги накара да излъчват светлина (това, което е известно като синхротронно излъчване). Тъй като черната дупка бързо се свива, частиците и магнитното поле също се увеличават, което води до ускоряване на частиците още по -бързо. Теорията предполага, че именно този бърз удар в ускорението, комбиниран с енергия, съхранявана в самите частици, създава две масивни струи гама-лъчи и частици.

Тази илюстрация показва как измерванията на поляризирана светлина в последващото сияние на гама-изригването GRB 120308A от телескопа в Ливърпул и неговия инструмент RINGO2 показват наличието на широкомащабно стабилно магнитно поле, свързано с млада черна дупка.

Тази илюстрация показва как измерванията на поляризирана светлина в последващото сияние на гама-изригването GRB 120308A от телескопа в Ливърпул и неговия инструмент RINGO2 показват наличието на широкомащабно стабилно магнитно поле, свързано с млада черна дупка.(Изображение кредит: Центърът за космически полети Goddard на НАСА/S. Wiessinger)



Ако енергията в изблик на гама-лъчи поне отчасти се дължи на синхротронно излъчване, тогава учените биха могли да очакват да видят отпечатък на това магнитно поле в светлината, произведена от това насилствено събитие.

Магнитна находка на нов инструмент на телескоп

Мундел и нейните колеги проектират инструмент, наречен RINGO2, за измерване на поляризацията на оптичната светлина, която се получава като страничен продукт от гама-изблик. RINGO2 наблюдава гама-изблици в продължение на две години на оптичния телескоп на Ливърпул.

На 8 март 2012 г. Сателитът Swift на НАСА -който проследява гама-изблиците-предупреди телескопа в Ливърпул за космическа експлозия, наречена GRB 120308A. Последващото проучване, което беше подробно описано в изданието от 5 декември на списание Nature, установи, че оптичната светлина, излъчвана рано от GRB 120308A, е 28 % поляризирана и намалява с 10 % поляризация с течение на времето.

„Ако вземете оптична светлина и я разпръснете от прах, тъй като тя идва през нашата галактика Млечен път, може да наблюдавате няколко процента поляризация“, каза Мъндел. 'Наистина единственият начин да се произведе тази висока степен на поляризация е да има мащабно подредени магнитни полета, които произвеждат синхротронното излъчване с електроните, спираловидно заобикалящи магнитното поле.'

Мундел каза, че намаляването на поляризацията на светлината с течение на времето показва, че светлината се поляризира при създаването й в близост до черната дупка и губи своята поляризация, докато пътува през пространството. Поради тази причина RINGO2 трябва да наблюдава оптичната светлина почти веднага след началото на гама-излъчването, за да наблюдава полярността.

Необходими са повече наблюдения на поляризирана светлина в бъдещи гама-изблици, за да се потвърдят констатациите, казват изследователите. RINGO2 работи с телескопа Livermore в продължение на две години и събира данни за множество гама-изблици.

„В момента работим върху примерна хартия за тези други гама-изблици“, каза Мъндел. „Очевидно искаме да разгледаме повече от тях и наистина да докажем, че това е универсален случай, а не само специален обект. [GRB 120308A] не беше специален по никакъв друг начин и това е една добра причина да се предположи, че е типично. “

Последвай ни @Spacedotcom , Facebook и Google+ . Оригинална статия на demokratija.eu .