Уметнички илустрација црне рупе која троши неутронску звезду. Кредитна слика: Дана Берри / НАСА. Кликните за увећање.
Научници су разрешили 35-годишњу мистерију о пореклу моћних, делова секундарних бљескова светлости, зване кратки рафални зраци. Ти бљескови, светлији од милијарду сунца, али трају само неколико милисекунди, једноставно су били пребрзи за улов ... до сада.
Ако сте погодили да је у питању црна рупа, барем сте у пола. Кратки експлозије гама зрака настају од судара између црне рупе и неутронске звезде или између две неутронске звезде. У првом сценарију, црна рупа гута неутронску звезду и постаје већа. У другом сценарију, две неутронске звезде стварају црну рупу.
Рафали гама зрака, најмоћније познате експлозије, први пут су откривени крајем 1960-их. Они су насумични, минљиви и могу се појавити из било које регије неба. Покушајте пронаћи локацију бљескалице камере негде на огромном спортском стадиону и имаћете осећај изазова са којим су суочени ловци на експлозије гама зрака. Рјешавање ове мистерије попримило је досад невиђену координацију међу научницима користећи мноштво земаљских телескопа и НАСА-ових сателита.
Пре две године научници су открили да дуже експлозије, које трају преко две секунде, настају од експлозије веома масивних звезда. Око 30 процената рафала, међутим, су кратки и испод две секунде.
Од маја су откривена четири кратка гама зрака. Два од њих представљена су у четири рада у броју Натуре за октобар 6. октобра. Један прасак из јула пружа доказе о пушењу у прилог теорији судара. Још једна праска иде корак даље пружајући мучне, први пут доказ црне рупе која једе неутронску звезду - прво испруживши неутронску звезду у полумесец, прогутајући је, а потом гипкајући мрвице сломљене звезде у минутима и сатима који су затим.
Ова открића могу такође помоћи у директном откривању гравитационих таласа, никада раније виђеном. Таква спајања стварају гравитационе таласе или мрешкање у просторном времену. Кратки ратови гама зрака могли би научницима поручити када и где треба да потраже валове.
"Опћенито, тешко је проучити гама-зраке, али најкраће су оне које је немогуће отклонити", рекао је др. Неил Гехрелс из НАСА Годдард центра за свемирске летове у Греенбелту, Мд., Главни истраживач НАСА-иног сателита Свифт. и водећи аутор на једном од Натуре извјештаја. „Све се то променило. Сада имамо алат за проучавање ових догађаја. "
Сателит Свифт открио је кратко пуцање 9. маја, а НАСА-ин Хигх-Енерги Трансиент Екплорер (ХЕТЕ) је детектовао још 9. јула. Ово су два праска у природи. Свифт и ХЕТЕ су брзо и аутономно пренијели координате разарања научницима и опсерваторијама путем мобитела, биперса и е-маила.
Догађај 9. маја обележио је први пут када су научници идентификовали накнадни сјај због кратког пуцања гама зрака, што се обично види после дугих рафала. То откриће било је тема саопштења НАСА-е 11. маја. Нови резултати објављени у часопису Натуре представљају детаљну анализу ова два праска која се заснивају на месту настанка кратких рафала.
"Имали смо предоџбу да кратки гама зраци потичу од неутронске звезде која се срушила у црну рупу или неке друге неутронске звезде, али ове нове детекције не остављају никакве сумње", рекао је др Дерек Фок из државе Пенн, водећи аутор једног извештаја о природи детаљно посматрање више таласних дужина.
Фоков тим открио је рендгенски сјај експлозије 9. јула НАСА-иног Ксандри опсерваторијом Цхандра. Тим који је предводио проф. Јенс Хјортх са Универзитета у Копенхагену затим је идентификовао оптичку позадинску светлост помоћу данског 1,5-метарског телескопа у опсерваторију Ла Силла у Чилеу. Фоков тим је затим наставио изучавања светлосног сјаја НАСА-овим свемирским телескопом Хуббле; телескопи ду Понт и Свопе у Лас Цампанасу у Чилеу, а финансира их Царнегие Институција; телескоп Субару на Мауна Кеа, на Хавајима, којим управља Национална астрономска опсерваторија Јапана; и веома велики низ, део од 27 радио-телескопа у близини Соцорро-а, Н.М., којим управља Национална опсерваторија за радио астрономију.
Вишеваласно посматрање праска 9. јула, звано ГРБ 050709, пружило је све делове слагалице да реше мистерију кратког рафала.
"Снажни телескопи нису открили ниједну супернову док је гама-зрак изблиједио, свађајући се против експлозије огромне звијезде", рекао је др. Георге Рицкер из МИТ-а, главни истраживач ХЕТЕ-а и коаутор другог чланка Натуре. "Распад 9. јула био је попут пса који није лајао."
Рицкер је додао да се рафал 9. јула и вероватно рафал 9. маја налазе на периферији њихових матичних галаксија, где се очекују стари бинари који се спајају. Не очекују се кратки гама зраци у младим галаксијама које стварају звезду. Потребне су милијарде година да се две огромне звезде, спојене у бинарни систем, прво развију до фазе црне рупе или неутронске звезде, а затим да се споје. Прелаз звезде у црну рупу или неутронску звезду укључује експлозију (супернова) која може избацити бинарни систем далеко од свог настанка и према ивици његове галаксије домаћина.
Овај рафал 9. јула, а касније 24. јула показао је јединствене сигнале који указују на не само старо спајање већ, тачније, на црну рупу - спајање неутронских звезда. Научници су видели шиљке рендгенске светлости након почетног пуцања гама зрака. Брзи део гама-зрака вероватно је сигнал да црна рупа прогута већину неутронске звезде. Рендгенски сигнали, у минутима до сатима који су уследили, могу бити мрвице материјала неутронске звезде који пада у црну рупу, помало као десерт.
И има их још. Спајања стварају гравитационе таласе, мрешкање у просторном времену које је предвидио Аинстеин, али никада није откривено директно. Експлозија 9. јула била је удаљена око две милијарде светлосних година. Велико спајање ближе Земљи могло би открити Ласер Интерферометар за гравитациону таласу Националне научне фондације (ЛИГО). Ако Свифт открије кратки рафал у близини, научници из ЛИГО-а могли би се вратити и проверити податке са тачним временом и локацијом.
„Ово је добра вест за ЛИГО“, рекао је др Алберт Лаззарини, из ЛИГО лабораторије у Цалтецх-у. „Веза између кратких рафала и фирми за спајање повећала је пројициране стопе за ЛИГО, а чини се да су они на високом крају претходних процена. Такође, запажања дају мучне наговештаје спајања црне рупе - неутронских звезда, која раније нису откривена. Током предстојећег летовог посматрања ЛИГО-а можемо открити гравитационе таласе из таквог догађаја. "
Спајање црне рупе - неутронске звезде створило би јаче гравитационе таласе од две спајајуће се неутронске звезде. Питање је сада колико су честа и колико су та спајања блиска. Свифт, лансиран у новембру 2004. године, може дати тај одговор.
Изворни извор: НАСА Невс Релеасе
