Гамма-всплески являются одними из самых мощных взрывов во Вселенной. Ученые давно задаются вопросом, что является источником энергии для таких мощных взрывов. Теперь, однако, эта загадка была решена.
Когда массивная звезда в далекой галактике разрушается под действием силы тяжести, создавая черную дыру, две гигантских струи светоизлучающей плазмы вылетают из ее ядра. Эти чрезвычайно яркие гамма-всплески (GRB) являются самыми мощными взрывами во вселенной, и когда струя направлена на Землю, ее свечение можно обнаружить с помощью наземных и космических телескопов. Материя не только выбрасывается из взрывающейся звезды, но и ускоряется до очень высоких скоростей вдоль узкого пучка струи гамма-излучения. Астрофизики все еще задаются вопросом, что является источником энергии, которая приводит в действие эти уникальные взрывы. Однако последние исследования, проведенные учеными из Университета Бата, могут пролить новый свет на это непостижимое явление.
Как образуются гамма-всплески?
Многие астрономы, пытаясь объяснить GRB, склоняются к модели барионной струи. По их словам, повторяющиеся столкновения вещества, выбрасываемого во время взрыва, с веществом, окружающим умирающую звезду, вызывают гамма-всплески и последующее свечение.
Вторая гипотеза, называемая магнитной моделью, предполагает, что огромное первичное магнитное поле внутри звезды разрушается в течение нескольких секунд после взрыва, высвобождая энергию, которая ускоряет джеты до невероятных скоростей.
Теперь астрономы впервые обнаружили доказательства, подтверждающие магнитную модель. Ученые из Бата проанализировали коллапс массивной звезды в галактике на расстоянии 4,5 миллиарда лет. Ученые узнали о самом коллапсе от вспышки гамма-излучения (GRB 100114C), обнаруженной с помощью космической обсерватории Swift.
Внимание исследователей было привлечено к удивительно низкому уровню поляризации в гамма-всплеске сразу после коллапса звезды, что означает, что магнитное поле звезды было разрушено во время взрыва.
На основании более ранних исследований мы подозревали, что уровень поляризации достигнет 30% в течение первых ста секунд после взрыва. Поэтому мы были удивлены, когда оказалось, что поляризация была всего на 7,7% меньше, чем через минуту после взрыва, после чего она резко упала до 2%, - заявила Нурия Джордана-Митжанс, ведущий автор статьи, которая была опубликована в Astrophysical Journal.
Это означает, что магнитное поле звезды было разрушено сразу после взрыва, высвобождая энергию, которая питала яркий взрыв, видимый по всему электромагнитному спектру.
Роботы ищут гамма-всплески
Мы регистрируем GRB, используя специализированные спутники, вращающиеся вокруг Земли, но никто не может предсказать, когда и где они появятся, поэтому ученые используют быстрые роботизированные телескопы, которые способны регистрировать быстро исчезающее свечение взрыва. Спустя всего несколько секунд после того, как Swift зарегистрировал GRB 190114C, роботизированные телескопы на Канарских островах и в Южной Африке получили указание навестись в определенную часть неба. В течение нескольких десятков секунд телескопы уже наблюдали послесвечение от взрыва.
Наши инновационные телескопы полностью автономны, поэтому они смогли быстро повернуть свои зеркала в правильном направлении и начать наблюдать GRB почти сразу после того, как он был обнаружен спутником Swift. Удивительно, что находясь на Земле мы смогли обнаружить роль первичных магнитных полей в возбуждении самых сильных космических взрывов в далекой Вселенной, - сказала профессор Кэрол Мандел из Университета Бата, соавтор статьи.
Источник: Университет Бата