Источники самого мощного излучения во вселенной

Ученые обнаружили самую яркую вспышку во Вселенной

Ни для кого из нас не секрет, что в космосе постоянно происходят разные события. Недавно ученые обнаружили самый яркий свет во Вселенной, который появился в результате двух больших космических взрывов, называемых гамма-всплесками. Напомним, что гамма-всплески — это короткие вспышки самой энергичной формы света во Вселенной. Чтобы захватить поток сверхвысокой энергии, астрономам пришлось действовать быстро. Им удалось направить телескопы к взрыву всего через 50 секунд после того, как спутники NASA обнаружили его. Однако как именно гамма-всплески производят свет сверхвысокой энергии остается загадкой. Астрономы надеются, что результаты нового исследования, опубликованного в журнале Nature, помогут найти ответы на эти сложные вопросы.

Предположения исследователе о гамма-всплесках получили подтверждение

Гамма-всплески — еще одна загадка Вселенной

Два сильных взрыва в галактиках за миллиарды световых лет от Земли недавно стали причиной самой яркой вспышки света во Вселенной. Первый всплеск телескопы зафиксировали в июле 2018 года. Второй всплеск был обнаружен в январе, а свет всплеска содержал примерно в 100 миллиардов раз больше энергии, чем свет, который может увидеть человек. Гамма-всплески появляются без предупреждения и длятся всего несколько секунд, поэтому астрономам пришлось действовать быстро. Всего через 50 секунд после того, как спутники заметили январский взрыв, телескопы на Земле повернулись, чтобы поймать поток тысяч световых частиц. То, что удалось зарегистрировать специалистам, это фотоны света с самой высокой энергией, когда-либо обнаруженной при гамма-всплеске. Полученные результаты изучили более 300 ученых по всему миру, как сообщают исследователи в пресс-релизе.

Обсудить какие еще загадки скрывают в себе гамма-всплески можно с участниками нашего-Telegram чата

Гамма-всплески происходят почти каждый день без предупреждения, и длятся всего несколько секунд. И все же взрывы высокой энергии остаются для ученых загадкой. Астрономы считают, что они происходят от сталкивающихся нейтронных звезд или от сверхновых — событий, в которых у звезд заканчивается топливо, они поддаются собственной гравитации и коллапсируют в черные дыры. Гамма-всплески — это самые мощные взрывы, известные во Вселенной, и они обычно выделяют больше энергии всего за несколько секунд, чем наше Солнце за всю свою жизнь. Они могут просвечивать почти всю видимую Вселенную. Интересным является и то, что после кратких интенсивных извержений гамма-лучей следуют часы или дни послесвечения. Так, телескопы наблюдали низкоэнергетические лучи, которые исходят от первоначального взрыва и послесвечения. Многое из того, что исследователи узнали о гамма-всплесках за последние пару десятилетий, было получено в результате наблюдения их послесвечения при более низких энергиях. Однако в прошлом ученым не удавалось уловить свет сверхвысоких энергий.

Успеть за 50 секунд

14 января два спутника NASA обнаружили взрывы в галактике на расстоянии более 4 миллиардов световых лет. В течение 22 секунд эти космические телескопы — телескоп обсерватории им. Нила Герела и Космический телескоп гамма-излучения Ферми — передали координаты всплеска астрономам по всей Земле. В течение 27 секунд после получения координат астрономы на Канарских островах повернули два телескопа Черенкова (MAGIC) по указанным координатам. В течение следующих 20 минут фотоны буквально наполнили телескопы, что привело к новым открытиям о некоторых из самых неуловимых свойств гамма-всплесков.

Гамма-всплески были обнаружены поэтапно

Фотоны, обнаруженные в результате гамма-всплеска шестью месяцами ранее, в июле 2018 года, были не такими энергичными и многочисленными, как фотоны от январского взрыва. Однако, благодаря предыдущим наблюдениям, исследователи сделали вывод о том, что поток высокоэнергетического света возник через 10 часов после первоначального взрыва, а послесвечение длилось еще два часа. В новой работе астрономы предположили, что электроны могли рассеивать фотоны, увеличивая их энергию. Ученые давно подозревали, что рассеяние фотонов было одним из способов, с помощью которых гамма-всплески генерировали так много сверхвысокочастотного света в фазе послесвечения, теперь же, предположения специалистов подтверждены наблюдениями. В будущем ученые ожидают получить больше информации о гамма-всплесках.

Источник

Hubble нашел эпицентр самого мощного взрыва во Вселенной

Наблюдения космического телескопа Hubble позволили изучить природу гамма-всплеска GRB 190114C, который был зафиксирован в январе 2019 года целым рядом наземных телескопов и классифицирован как самый мощный сигнал в истории наблюдений.

Об открытии рассказывается на сайте исследовательской миссии. Гамма-всплески — это самые мощные взрывы во Вселенной. Они излучают большую часть своей энергии в гамма-лучах. Это излучение содержит гораздо больше энергии, чем свет, который человек может увидеть.

Гамма-всплеск GRB 190114C был очень ярким и длинным. Он стал самым мощным за всю историю наблюдений. Его энергия в триллион раз превысила энергию видимого света. Подсчитано даже, что всего за несколько секунд было излучено больше энергии, чем наше Солнце способно выработать за 10 миллиардов лет.

Обнаружить источник излучения при помощи наземных телескопов не удалось. И тогда к исследованию подключилась миссия космического телескопа Hubble. Полученные с его помощью данные позволили установить, что источник находился довольно далеко от нашей планеты.

«Наблюдения показали, что этот конкретный взрыв произошел в очень плотной среде, — сообщил один из авторов исследования Эндрю Леван из Университета Радбуда в Нидерландах. — Он произошел прямо в центре яркой галактики, расположенной на расстоянии пять миллиардов световых лет от Земли. Это было действительно необычное событие, поскольку оно сумело произвести исключительно мощное излучение».

Предыдущие наблюдения показали, что для достижения зафиксированной энергии материал должен быть испущен из коллапсирующей звезды со скоростью 99,999 процента скорости света. Затем этот материал прошел через газ, окружающий звезду, в результате чего был создан сам гамма-всплеск.

Данные телескопа Hubble показали, что гамма-всплеск GRB 190114C произошел в центральной «ядерной» части массивной галактики, которое характеризуется очень плотной средой. Она гораздо более плотная, чем те среды, в которых обычно фиксируются гамма-всплески. Вероятно, именно плотность окружающей среды имеет решающее значение для мощности излучаемой энергии.

«Ученые уже давно пытаются наблюдать очень высокоэнергетическое излучение от гамма-всплесков, — пояснил ведущий автор исследования Антонио де Угарте Постиго из Института астрофизики Андалусии в Испании. — Это новое наблюдение является жизненно важным шагом вперед в нашем понимании того, как материя ведет себя, когда она движется со скоростью 99,999 процента скорости света».

Полностью исследование можно найти в журнале Nature.

Источник

7 самых мощных вспышек во Вселенной

Забудьте о впечатляющих взрывах, которые мы создаем здесь, на Земле. Вселенная превосходит нас во всем, что только можно вообразить.

Забудьте о простых химических реакциях. В космосе преобразование материи и энергии создает беспрецедентно мощные взрывные явления.

Вот 7 самых мощных природных проявлений космических фейерверков в порядке роста их мощности.

7. Сверхновая типа Ia

При столкновении двух белых карликовых звезд они инициируют реакцию слияния, уничтожая остатки обеих звезд.

6. Ядерный коллапс сверхновой

Когда у сверхмассивной звезды заканчивается топливо в ядре, она коллапсирует, высвобождая энергию и образуя центральную нейтронную звезду или черную дыру.

5. Гиперновая звезда

Ультрамассивные звезды создают внутри них пары частиц/античастиц, вызывая катастрофический коллапс и разрушающий звезды взрыв. Это самая энергичная разновидность сверхновых.

4. Квазары

Поскольку сверхмассивные черные дыры питаются веществом, они нагревают и ускоряют его, испуская высокоэнергетический свет и легко затмевая целые галактики.

3. Слияния нейтронных звезд

Непосредственно наблюдаемые лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерваторией ( LIGO ), а затем через электромагнитные сигналы, они непосредственно преобразуют массу в энергию производя колоссальный взрыв.

2. Гамма-всплески

Особый случай слияния нейтронных или сверхновых звезд. Они возникают из чрезвычайно коллимированных потоков, обеспечивая самые яркие электромагнитные сигналы во Вселенной.

1. Слияния черных дыр

В момент слияния они могут преобразовывать многие солнечные массы в чистую энергию, затмевая все звезды Вселенной вместе взятые.

С точки зрения высвобождаемой энергии, только большой взрыв был более энергичным.

Источник

Зафиксирован самый мощный гамма-всплеск за всю историю наблюдений

Гамма-излучение является самым смертоносным типом электромагнитного излучения для живых организмов, и к счастью для нас, оно в значительной степени отклоняется и поглощается атмосферой Земли. Однако у Луны нет такого защитного щита.

И хотя никто не ослеп от того, что пялился на Луну, она светится ярче, чем Солнце, когда дело касается гамма-излучения. Потому что Солнце излучает лишь часть своего электромагнитного излучения в гамма-лучах — намного меньше, чем Луна (из-за мощного магнитного поля Солнца).

Откуда у Луны гамма-излучение

Большинство гамма-излучения в нашей Солнечной системе исходит из отдаленных источников, таких как квазары и активные галактические ядра (AGN). Луна является косвенным источником гамма-излучения и производит его посредством взаимодействия с космическими лучами.

Космические лучи — это тип высокоэнергетического излучения, которое в основном производится за пределами нашей Солнечной системы. Их излучают такие космические объекты, как сверхновые и активные галактические ядра. Когда космические лучи ударяют материю, как, например, поверхность Луны, они создают гамма-лучи. Луна фактически поглощает большую часть созданных гамма-лучей, но некоторые отражаются обратно в космос.

Сила гамма-лучей Луны не всегда постоянна, она меняется со временем. Марио Никола Мацциотта и Франческо Лопарко, два исследователя из Национального института ядерной физики Италии, собрали данные о гамма-лучах Луны, которые превышали 31 миллион электрон-вольт (в 10 миллионов раз мощнее видимого света), и сделали своего рода «выдержку». Это привело к следующему изображению, на котором вид с течением времени улучшается.

Отраженные от Луны гамма-лучи с энергией 31 МэВ и выше, которые зафиксировал космический гамма-телескоп NASA «Fermi». Последовательность изображений показывает выдержанную экспозицию от двух до 128 месяцев. Изображение: NASA / DOE / Fermi LAT Collaboration

Однако эта яркость не постоянна. Данные космического телескопа «Ферми» показывают, что яркость Луны изменяется примерно на 20% в течение 11-летнего цикла активности Солнца. В течение этого цикла Солнце испытывает изменения в своем магнитном поле. В результате иногда на Луну попадает больше космических лучей, чем в другое время.

Магнитное поле Солнца изменяется как по силе, так и по сложности в течение 11-летнего цикла. Это сравнение показывает относительную сложность солнечного магнитного поля между январем 2011 года (слева) и июлем 2014 года (справа) Изображение: NASA

Привязка к небу

Первый шаг к преодолению этой неопределенности был сделан командой ученых во главе с голландским астрономом Яном ван Парадейсом 14 лет назад. Ученые работали с данными, полученными с итало-голландской орбитальной обсерватории BeppoSAX, которая в первую очередь предназначалась для исследований в рентгеновском диапазоне, но была оснащена детектором длинноволновых гамма-квантов с энергиями 60−600 кэВ (иногда эту область относят к верхней границе рентгеновского спектра).

28 февраля 1997 года BeppoSAX зарегистрировал вошедший в историю 80-секундный гамма-всплеск GRB 970228 (первые две цифры означают год, вторые — месяц, третьи — число). Погрешность в определении угловых координат на сей раз не превышала одной угловой минуты, и как раз на этом участке неба был выявлен чрезвычайно тусклый объект, различимый с помощью оптических телескопов. Правда, расстояние до него удалось определить лишь приблизительно, но это было только начало. 8 мая и 14 декабря BeppoSAX навел ученых еще на два длинных гамма-всплеска с оптическими двойниками, которые уж несомненно отстояли от Солнца на космологические дистанции (последний — аж на 12 млрд световых лет!).

Одно «Но»

На самом деле, данное исследование следило только за гамма-лучами Луны, которые на определенную величину превышают 31 миллион электрон-вольт (МэВ). Но гамма-лучи могут быть намного более энергичными, чем эти, и измеряться в миллиардах или даже триллионах МэВ.

Поэтому, так как Солнце обладает мощным магнитным полем, то только самые сильные космические лучи могут достичь плотную часть солнечной атмосферы и создать очень мощные гамма-лучи. Таким образом, Солнце на самом деле ярче в гамма-лучах выше 1 миллиарда электрон-вольт, чем Луна.

Продолжение банкета

И длинные, и короткие гамма-всплески обладают длинноволновым продолжением — так называемым послесвечением. Вслед за исходным гамма-импульсом неизменно следует поток рентгена типичной протяженности в несколько суток. Он переходит в ультрафиолет, затем в видимый свет, в инфракрасное излучение и в конце концов — в радиоволны, которые удается записывать на протяжении недель и месяцев (правда, у половины наблюдаемых гамма-вслесков нет оптических хвостов — просто потому, что по пути к Земле их поглощает космическая пыль). Это явление предсказали Богдан Пачинский и Джеймс Роадс в 1993 году. У длинных всплесков его обнаружили в ходе отслеживания GRB 970228, а у коротких впервые наблюдали в 2005 году. Считается, что послесвечение возникает благодаря ультрарелятивистским (то есть, распространяющимся почти что со скоростью света) ударным волнам в межзвездном газе, окружающем источник гамма-всплеска. Вещество, которое переносят ударные волны, постепенно охлаждается и испускает фотоны все меньших и меньших энергий. Детали этого механизма еще предстоит выяснить.
Но это были еще цветочки. 12 января 1999 года BATSE зарегистрировал полутораминутный всплеск, источник которого удалось быстро локализовать с помощью нового роботизированного телескопа ROTSE 1, установленного на территории Лос-Аламосской национальной лаборатории. Телескоп обнаружил в указанном направлении световую вспышку продолжительностью чуть больше минуты. Ее можно было бы заметить и невооруженным глазом, будь она всего раз в десять ярче, хотя от источника нас отделяли 9 млрд световых лет. В гамма-диапазоне этот всплеск выбросил около 4х1054 эрг (1 эрг = 10−7 Дж) — правда, при допущении, что он равномерно светил по всем направлениям. Такая оценка полной энергии излучения называется изотропным эквивалентом, и в данном случае он оказался равным энергии, которая выделилась бы при полной аннигиляции звезды вдвое тяжелее Солнца! Конечно, если излучение было выброшено в узком конусе, хватило бы намного меньшей энергии, и такая интерпретация в конце концов стала общепринятой. Но в любом случае теперь уже исчезли всякие сомнения в том, что гамма-всплески порождены космическими катаклизмами феноменальной мощности.

Что такое радиоактивность?

Радиоактивность – самопроизвольное превращение атомных ядер в ядра других элементов. Сопровождается ионизирующим излучением. Известно четыре типа радиоактивности:

• альфа-распад – радиоактивное превращение атомного ядра при котором испускается альфа-частица;
• бета-распад — радиоактивное превращение атомного ядра при котором испускается бета-частицы, т.е электроны или позитроны;
• спонтанное деление атомных ядер — самопроизвольное деление тяжелых атомных ядер (тория, урана, нептуния, плутония и других изотопов трансурановых элементов). Периоды полураспада у спонтанно делящихся ядер составляют от нескольких секунд до 1020 для Тория-232;
• протонная радиоактивность — радиоактивное превращение атомного ядра при котором испускаются нуклоны (протоны и нейтроны).

Что такое изотопы?

Изотопы – это разновидности атомов одного и того же химического элемента, обладающие разными массовыми числами, но имеющие одинаковый электрический заряд атомных ядер и потому занимающие в периодической системе элементов Д.И. Менделеева одинаковое место. Например: 55Cs131, 55Cs134m, 55Cs134, 55Cs135, 55Cs136, 55Cs137. Различают изотопы устойчивые (стабильные) и неустойчивые – самопроизвольно распадающиеся путем радиоактивного распада, так называемые радиоактивные изотопы. Известно около 250 стабильных, и около 50 естественных радиоактивных изотопов. Примером устойчивого изотопа может служить Pb206, Pb208 являющийся конечным продуктом распада радиоактивных элементов U235, U238 и Th232.

Области применения гамма-лучей

Даже смертоносным лучам пытливые умы учёных нашли сферы применения. В настоящее время гамма-излучение используется в различных отраслях промышленности, идут на благо науки, а также успешно применяются в различных медицинских приборах.

Способность изменять структуру атомов и молекул оказалась на благо при лечении тяжёлых заболеваний, разрушающих организм на клеточном уровне.

Для лечения онкологических новообразований гамма-лучи незаменимы, так как способны разрушить аномальные клетки, и прекратить их стремительное деление. Иногда остановить аномальный рост раковых клеток невозможно ничем, тогда на помощь приходит гамма-излучение, где клетки уничтожаются полностью.

Применяется гамма ионизирующее излучение для уничтожения патогенной микрофлоры и различных потенциально опасных загрязнений. В радиоактивных лучах стерилизуют медицинские инструменты и приборы. Также данный вид радиации применяется для обеззараживания некоторых продуктов.

Гамма-лучами просвечивают различные цельнометаллические изделия для космической и других отраслей промышленности с целью обнаружения скрытых дефектов. В тех областях производства, где необходим предельный контроль за качеством изделий, этот вид проверки просто незаменим.

При помощи гамма-лучей учёные измеряют глубину бурения, получают данные о возможности залегания различных пород. Гамма-лучи могут быть использованы и в селекции. Строго дозированным потоком облучаются определённые отобранные растения, чтобы получить нужные мутации в их геноме. Таким способом селекционеры получают новые породы растений с нужными им свойствами.

С помощью гамма-потока определяются скорости космических аппаратов и искусственных спутников. Посылая лучи в космическое пространство, учёные могут определить расстояние и смоделировать путь космического аппарата.

Интерпретация данных

Новые наблюдения весьма пополнили наши знания о гамма-всплесках. Обсерватория Swift накопила богатейший архив сведений о красном смещении оптического послесвечения гамма-всплесков, позволяющем оценить расстояние до их источников. «Сейчас мы собираем информацию о том, в каких галактиках чаще всего наблюдаются источники всплесков, — объясняет «ПМ» Крисса Коувелиотоу из Центра космических полетов NASA им. Маршалла, которая первой ввела классификацию гамма-всплесков на короткие и длинные. — По предварительным данным, там меньше элементов тяжелее гелия, нежели в нашей собственной Галактике, и следовательно, возникли они на более ранних этапах эволюции Вселенной. Мы также пытаемся понять, нельзя ли воспользоваться излучением гамма-всплесков для просвечивания пространства. Если это удастся, появится возможность получить дополнительную информацию о распределении материи во Вселенной. Автоматические космические обсерватории позволяют намного лучше выявить связь между всплеском и взрывом сверхновой и усовершенствовать теоретические модели возникновения гамма-всплесков различного типа. В целом специалисты согласны с тем, что длинные всплески появляются при гравитационном коллапсе звезд-гигантов, а короткие — при столкновении и слиянии нейтронных звезд. Но здесь имеется множество нюансов, которые предстоит прояснить. К примеру, мы пока не знаем, почему излучение коротких гамма-всплесков иногда равномерно разбрасывается по всем направлениям, а иногда концентрируется внутри широкого конуса с углом раствора не менее 30º. Напротив, излучение длинных всплесков выходит через узкие конусы с типичным раствором в 5−10º, что полностью соответствует модели гибели звезд-коллапсаров».

Космический телескоп Fermi в настоящее время зарегистрировал два десятка гамма-вспышек с энергиями фотонов выше 15 ГэВ. Это очень серьезное достижение, поскольку предшествующие обсерватории никогда не сообщали о всплесках с энергиями квантов более 2 МэВ. «Эта информация представляет огромный интерес для фундаментальной физики и космологии, — говорит Линн Комински, профессор и декан факультета физики и астрономии Калифорнийского университета в округе Сонома. — Есть все основания полагать, что сверхэнергичные фотоны чувствуют квантовую природу гравитации, которая лежит за рамками общей теории относительности. Теория утверждает, что такие кванты распространяются несколько медленней, нежели фотоны меньших энергий, и поэтому преодолевают космологические дистанции с ощутимой задержкой. Это явление еще не обнаружено, но будущее покажет. Новая аппаратура также позволит выяснить, можно ли использовать гамма-всплески в качестве эталонных источников излучения. Сейчас эту роль исполняют звезды из группы цефеид и сверхновые типа Ia. Гамма-всплески намного ярче и потому пригодны для измерения космических дистанций куда большего масштаба. Наконец, есть шансы обнаружить гамма-всплески, порожденные взрывами сверхмассивных звезд первого поколения, сформировавшихся во времена, когда во Вселенной практически не было других элементов, кроме водорода и гелия. Я не побоюсь назвать эту цель святым Граалем современной гамма-астрономии».

Рентгеновское излучение

• излучаются: энергия в виде фотонов
• проникающая способность:высокая
• облучение от источника: до сотен метров
• скорость излучения: 300 000 км/с
• ионизация: от 3 до 5 пар ионов на 1 см пробега
• биологическое действие радиации: низкое

Рентгеновское излучение — это энергетическое электромагнитное излучение в виде фотонов, возникающие при переходе электрона внутри атома с одной орбиты на другую.

Рентгеновское излучение сходно по действию с гамма излучением, но обладает меньшей проникающей способностью, потому что имеет большую длину волны.

Рассмотрев различные виды радиоактивного излучения, видно, что понятие радиация включает в себя совершенно различные виды излучения, которые оказывают разное воздействие на вещество и живые ткани, от прямой бомбардировки элементарными частицами (альфа, бета и нейтронное излучение) до энергетического воздействия в виде гамма и рентгеновского излечения.

Каждое из рассмотренных излучений опасно!

Сравнительная таблица с характеристиками различных видов радиации

Как видно из таблицы, в зависимости от вида радиации, излучение при одной и той же интенсивности, например в 0.1 Рентген, будет оказать разное разрушающее действие на клетки живого организма. Для учета этого различия, был введен коэффициент k, отражающий степень воздействия радиоактивного излучения на живые объекты.

Чем выше «коэффициент k» тем опаснее действие определенного вида радиции для тканей живого организма.

Классификация

В настоящее время на основе наблюдаемых особенностей выделяют два типа гамма-всплесков:

• Длинные, характеризующиеся продолжительностью от 2 секунд. Таких вспышек насчитывается около 70 %. Средняя длительность их – 20–30 секунд, а максимальная зарегистрированная продолжительность вспышки GRB 130427A составила более 2 часов. Есть точка зрения, согласно которой настолько долгие события (их сейчас насчитывается три) следует выделить в особый тип ультрадлинных всплесков.
• Короткие. Они развиваются и затухают в узких временных рамках – менее 2 секунд, в среднем же продолжаются около 0,3 секунд. Рекордсменом пока является вспышка, продолжавшаяся всего 11 миллисекунд.

Далее мы рассмотрим наиболее вероятные причины гамма-всплесков двух основных типов.

Потенциальная опасность

Гамма-всплески во Вселенной распространены повсеместно и происходят достаточно часто. Возникает закономерный вопрос: представляют ли они опасность для Земли?

Теоретически рассчитаны последствия для биосферы, которые может вызвать интенсивное гамма-облучение. Так, при энерговыделении 1052 эрг (что соответствует 1039 МДж или около 3,3∙1038 кВт∙ч) и расстоянии 10 световых лет эффект от всплеска был бы катастрофическим. Подсчитано, что на каждом квадратном сантиметре поверхности Земли в том полушарии, которое имело бы несчастье попасть под гамма-поток, выделится 1013 эрг, или 1 МДж, или 0,3 кВт∙ч энергии. Другому полушарию тоже не поздоровится – все живое там погибнет, но чуть позже, вследствие вторичных эффектов.

Однако вряд ли нам угрожает такой кошмар: вблизи Солнца просто нет звезд, способных обеспечить столь чудовищное энерговыделение. Судьба стать черной дырой или нейтронной звездой близким к нам звездам также не грозит.

Конечно, гамма-всплеск представлял бы серьезную угрозу биосфере и на значительно большем расстоянии, однако следует учитывать, что его излучение распространяется не изотропно, а достаточно узким потоком, и вероятность попасть в него у Земли намного меньше, чем вообще его не заметить.

Способы защиты

Земля обладает естественным механизмом защиты от космической радиации, это озоновый слой и верхние слои атмосферы.

Те лучи, которые, обладая огромными скоростями, проникают в защищённое пространство земли, не причиняют большого вреда живым существам. Наибольшую опасность представляют источники и гамма-радиация, полученная в земных условиях.

Самым главным источником опасности радиационного заражения остаются предприятия, где под контролем человека осуществляется контролируемая ядерная реакция. Это атомные электростанции, где производится энергия для обеспечения населения и промышленности светом и теплом.

Для обеспечения работников этих объектов принимаются самые серьёзные меры. Трагедии, произошедшие в разных точках мира, из-за утраты человеком контроля за ядерной реакцией, научили людей быть осторожными с невидимым врагом.

Перспективы изучения

Космические гамма-всплески – это одна из крупнейших астрономических загадок на протяжении уже почти полувека. Сейчас уровень знаний о них намного продвинулся вперед благодаря бурному развитию средств наблюдения (включая космические), обработки данных и моделирования.

Например, не так давно сделан важный шаг в прояснении происхождения феномена всплесков. При анализе данных спутника «Ферми» было установлено, что гамма-излучение генерируется при столкновениях протонов ультрарелятивистских джетов с протонами межзвездного газа, и уточнены детали этого процесса.

Предполагается использовать послесвечение далеких событий для более точных измерений распределения межгалактического газа вплоть до расстояний, определяемых красным смещением Z=10.

Вместе с тем многое в природе всплесков еще остается неизвестным, и нам следует ждать появления новых интересных фактов и дальнейшего прогресса в области изучения этих объектов.

Нейтронное излучение

• излучаются: нейтроны
• проникающая способность: высокая
• облучение от источника: километры
• скорость излучения: 40 000 км/с
• ионизация: от 3000 до 5000 пар ионов на 1 см пробега
• биологическое действие радиации: высокое

Нейтронное излучение — это техногенное излучение, возникающие в различных ядерных реакторах и при атомных взрывах. Также нейтронная радиация излучается звездами, в которых идут активные термоядерные реакции.

Не обладая зарядом, нейтронное излучение сталкиваясь с веществом, слабо взаимодействует с элементами атомов на атомном уровне, поэтому обладает высокой проникающей способностью. Остановить нейтронное излучение можно с помощью материалов с высоким содержанием водорода, например, емкостью с водой. Так же нейтронное излучение плохо проникает через полиэтилен.

Нейтронное излучение при прохождении через биологические ткани, причиняет клеткам серьезный ущерб, так как обладает значительной массой и более высокой скоростью чем альфа излучение.

Всплески: длинные, короткие…

По мнению профессора Техасского университета в Остине Крейга Уилера, возникновение длинных гамма-всплесков наилучшим образом объясняет модель, связывающую их со взрывами сверхмассивных коллапсирующих звезд. Такие взрывы оставляют после себя или черные дыры, или магнетары — сильно намагниченные быстро вращающиеся нейтронные звезды. В соответствии с этой моделью гамма-кванты должны выбрасываться внутри узких конусов, направленных вдоль оси вращения гибнущей звезды. Их источниками, скорее всего, служат ультрарелятивистские джеты — потоки частиц, чья скорость лишь на тысячные доли процента меньше скорости света. Общая энергия коллимированных выбросов гамма-квантов должна быть в тысячи раз меньше изотропного эквивалента и поэтому даже в максимуме не превышает 1051 эрг (1044 Дж). Коллапсу очень массивной звезды вполне по силам обеспечить такой энергетический выход. Для свободного выброса гамма-квантов звезда должна избавиться от внешней водородной оболочки, иначе та поглотит большую часть излучения. «Но это лишь общая картина, — говорит Уилер. — Детали работы космических машин, преобразующих гравитационную и вращательную энергию гибнущих звезд в направленное гамма-излучение, пока еще не выяснены. В частности, нам неизвестно, какой вклад в эти процессы вносят заряженные частицы и магнитные поля и на каких расстояниях от центра коллапсара рождаются основные потоки гамма-квантов».

Наиболее популярная модель происхождения коротких всплесков утверждает, что они возникают при столкновении намагниченных нейтронных звезд, которые обращаются вокруг общего центра инерции и постепенно сближаются из-за потери энергии, уносимой гравитационными волнами. Однако у этой модели есть свои белые пятна. Крейг Уилер о.

Источник