1967. године, НАСА-ини научници приметили су нешто што никада раније нису видели из дубоког свемира. У ономе што је постало познато као "инцидент Вела", више сателита је регистровало тако сјајан прасак гама-раја (ГРБ), да је накратко засјенио читаву галаксију. С обзиром на њихову страшну моћ и краткотрајну природу, астрономи су жељни да утврде како и зашто се ови рафали одвијају.
Десетљећа посматрања довела су до закључка да се ове експлозије дешавају када масовна звезда оде у супернове, али астрономи и даље нису били сигурни зашто се то десило у неким случајевима, а не у другим. Захваљујући новим истраживањима тима са Универзитета у Варвицку, чини се да је кључ за стварање ГРБ-а лежећи у бинарним системима звезда - тј. Да је звезди потребан пратилац како би се произвела најсјајнија експлозија у Универзуму.
Истраживачки тим задужен за откриће водио је Асхлеи Цхримес - доктор наука. студент на Физичком одсјеку Универзитета Варвицк. За потребе своје студије, тим се бавио централном мистеријом о дуготрајним ГРБ-овима, а то је како се звезде могу савити довољно брзо да генеришу врсту експлозија које су примећене.
Укратко, ГРБ-ови се јављају када масивне звезде (око десет пута веће од нашег Сунца) пређу у супернову и уруше се у неутронску звезду или црну рупу. У том се процесу спољни слојеви звезде отпухују, а избачени материјал се спушта на диск око новоформираног остатка да би се сачувао угаони замах. Како овај материјал пада према унутра, овај замах га лансира у облику млазева који потичу са полова.
Они су познати као "релативистички млазови" због начина на који се материјал у њима убрзава да би се затворила брзина светлости. Иако су ГРБ-ови најсјајнији догађаји у Универзуму, они су са Земље посматрани само када је једна од њихових поларних осе уперена директно у нас - што значи да астрономи могу видети само око 10-20% њих. Они су такође врло кратки како астрономски феномени пролазе, и трају било од делића секунде до неколико минута.
Поред тога, једна звезда мора да се врти изузетно брзо да би материјал лансирао дуж својих поларних осе управо брзином светлости. Ово представља загонетку астрономима јер звезде обично брзо губе сваки спин који стекну. Да би решио ова нерешена питања, тим се ослањао на колекцију модела звезда еволуције како би испитао понашање масивних звезда док се оне урушавају.
Ове моделе је креирао др Јан Ј. Елдридге са Универзитета у Ауцкланду, Нови Зеланд, уз помоћ истраживача са Универзитета Варвицк. У комбинацији са техником познатом као синтеза бинарне популације, научници су симулирали популацију хиљада звезданих система да би идентификовали механизам на који могу да се јаве ретке експлозије које производе ГРБ.
Из тога су истраживачи успели да сузбију факторе који узрокују да релативизијски млазови настају из неких звезда које се урушавају. Открили су да су плимни ефекти, слични оним који се дешавају између Земље и Месеца, једино вероватно објашњење. Другим речима, дуготрајни ГРБ-ови се јављају у бинарним системима звезда где су звезде затворене заједно у свом центрифугирању, стварајући снажан плимски ефекат који убрзава њихову ротацију.
Као што су Цхримес објаснили у недавном саопштењу за Варвицк:
„Предвиђамо какве звезде или системи производе гама зраке, што су највеће експлозије у Универзуму. До сада није било јасно какве звезде или бинарни системи су вам потребни да бисте постигли тај резултат.
“Питање је како звезда почиње да се врти, или одржава свој спин током времена. Открили смо да ефект осеке звезде на њеног партнера спречава их да успоравају, а у неким случајевима их окреће. Они краду ротациону енергију од свог пратиоца, последица чега је да они одлазе даље.
“Оно што смо утврдили је да се већина звезда брзо врти управо зато што су у бинарном систему. "
Како је истакла др Елизабетх Станваи - истраживачица са одељења за физику Универзитета Варвицк и коаутор студије, бинарна еволуција тешко је нова астрономима. Међутим, врсте израчуна које су извршили Цхримес и њене колеге никада раније нису рађене због компликованих калкулација. Дакле, ова студија је прва која разматра физичке механизме на делу унутар бинарних модела.
„Такође је постојала велика дилема око металности звезда које производе гама зраке“, рекла је она. „Као астрономи, меримо састав звезда и доминантан пут за пуцање гама зрака захтева веома мало атома гвожђа или других тешких елемената у звјезданој атмосфери. Постојала је загонетка зашто видимо разне композиције у звездама које производе гама зраке, а овај модел нуди објашњење. "
Захваљујући овој најновијој студији и резултујућем моделу који пружа о бинарној еволуцији, астрономи ће бити у могућности да предвиде како би требало да изгледају звезде које производе ГРБ у погледу температуре, светлости и својстава звезде. Гледајући у будућност, Цхимес и њене колеге надају се истраживању и моделирању пролазних појава које астрономима остају мистерија.
Ту спадају брзи радио-рафали (ФРБ) и оно што их узрокује (нарочито понављајућа разноликост) или још ређи догађаји попут претварања звезда у црне рупе. Студија која описује њихов налаз појавила се у јануарском броју часописа Месечна обавештења Краљевског астрономског друштва а финансирало га је Вијеће за науку и технологију у УК истраживању и иновацијама.
