М15 има двоструки систем неутронских звезда који ће се на крају снажно спојити. Кредитна слика: НОАО Кликни за већу слику
Експлозија гама зрака најмоћнија је експлозија у свемиру, емитујући огромне количине високоенергетског зрачења. Десетљећима је њихово поријекло била мистерија. Научници сада верују да разумеју процесе који производе гама зраке. Међутим, ново истраживање Јонатхана Гриндлаиа из Харвард-Смитхсониан Центра за астрофизику (ЦфА) и његових колега, Симон Портегиес Зварт (Астрономски институт, Холандија) и Степхен МцМиллан (Универзитет Дрекел), сугерише раније заборављени извор за неке гама- рафали: звјездани сусрети унутар глобуларних кластера.
„Чак једна трећина свих кратких распада гама зрака које примећујемо може настати спајањем неутронских звезда у глобуларним кластерима“, рекао је Гриндлаи.
Гама зраци (ГРБ) долазе у два различита „укуса“. Неке трају до једног минута или чак и дуже. Астрономи верују да они дуги ГРБ настају када огромна звезда експлодира у хипернови. Остали рафали трају само делић секунде. Астрономи теоретизирају да кратки ГРБ потичу од судара две неутронске звезде, или неутронске звезде и црне рупе.
Већина система двоструких неутронских звезда резултат је еволуције двеју огромних звезда које се већ врте око себе. Природни процес старења узроковаће да обе звезде постану неутронске звезде (ако почну са датом масом), које се затим спирално спајају током милиона или милијарди година док се не споје и ослободе пуцање гама зрака.
Гриндлаиево истраживање указује на још један потенцијални извор кратких ГРБ - глобуларних кластера. Глобуларни кластери садрже неке од најстаријих звезда у свемиру, увучене у тијесни простор, удаљене само неколико светлосних година. Такве уске четврти изазивају многе блиске звездане сусрете, од којих неки доводе до замена звезда. Ако неутронска звезда са звезданим пратиоцем (као што је бели патуљак или звезда главног низа) замени свог партнера са другом неутронском звездом, резултирајући пар неутронских звезда ће се на крају спиралирати и експлодирати експлодирајући, стварајући гама-рафал.
„Видимо ове прекурсорске системе, који садрже једну неутронску звезду у облику милисекундног пулсара, свуда у глобуларним кластерима“, изјавио је Гриндлаи. „Осим тога, глобуларни кластери су тако уско набијени да имате пуно интеракција. То је природан начин прављења система са двоструким неутронским звездама. "
Астрономи су извршили око 3 милиона рачунарских симулација како би израчунали фреквенцију помоћу које се у глобуларним кластерима могу формирати системи двоструких звезда неутрона. Знајући колико се формира током историје галаксије и отприлике колико времена је потребно да се систем споји, они су тада одредили учесталост кратких рафала гама зрака који се очекују од бинарних глобина кластера. Они процењују да између 10 и 30 процената свих кратких гама зрака које опажамо могу да резултирају из таквих система.
Ова процена узима у обзир знатижељан тренд откривен недавним запажањима ГРБ-а. Спајање и тако избијање из такозваних „диск“ бинарних неутронских звезда - система створених од две масивне звезде које су се формирале заједно и умрле заједно - процењује се да се догађају 100 пута чешће од рафала из бинарних бинарних кластера. Ипак, прегршт кратких ГРБ-ова који су тачно лоцирани обично потичу из галактичких ореола и веома старих звезда, што се и очекивало за глобуларне кластере.
"Овде постоји велики проблем са књиговодством," рекао је Гриндлаи.
Како би објаснио одступање, Гриндлаи сугерира да ће пукотине из диск бинарних датотека вјероватно бити теже уочити јер имају тенденцију да емитују зрачење у ужим експлозијама видљивим из мањег смјера. Уже „зрачење“ може настати услед сударања звезда чији су центрифуге поређане са орбитром, као што се очекује за бинарне записе који су заједно од тренутка њиховог рођења. Новоприкључене звезде, са својим случајним оријентацијама, могу емитирати шире рафале приликом спајања.
"Још краћи ГРБ вероватно долазе из дисковних система - само их не видимо све", објаснио је Гриндлаи.
Тек око пола десетине кратких ГРБ-а недавно су прецизно лоцирали гама-сателити, што отежава темељне студије. Како се прикупља више примјера, извори кратких ГРБ-ова требали би се пуно боље разумјети.
Рад који објављује ово откриће објављен је у интернетском издању Натуре Пхисицс од 29. јануара. Доступна је на мрежи на хттп://ввв.натуре.цом/нпхис/индек.хтмл, а у предпринтативном облику на хттп://аркив.орг/абс/астро-пх/0512654.
Са седиштем у Цамбридгеу, Массацхусеттс, Харвард-Смитхсониан Центер за астрофизику (ЦфА) заједничка је сарадња између Смитхсониан Астропхисицал Обсерватори и Харвард Цоллеге Обсерватори. Научници ЦфА, организовани у шест истраживачких одељења, проучавају порекло, еволуцију и коначну судбину универзума.
Изворни извор: ЦфА Невс Релеасе
