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
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
Журнал «Все о Космосе»
Гамма-всплески продолжают удивлять
В июле 1967 года, в разгар холодной войны, американские спутники, которые были запущены в поисках испытаний советского ядерного оружия, обнаружили нечто совершенно неожиданное.
Vela — название группы спутников, разработанных в рамках элемента Vela Hotel программы США Vela, нацеленных на слежение за соблюдением СССР договора 1963 года о частичном запрещении испытаний ядерного оружия. Название проекта на испанском языке означает “вахта”, “дозор”.
В статье 1973 года, в которой было собрано более дюжины загадочных событий, астрономы окрестили вспышки гамма-всплесками.
Затем, в 1997 году, итальянский и голландский спутник BeppoSAX подтвердил, что гамма-всплески были внегалактическими, в некоторых случаях происходившими за многие миллиарды световых лет от нас.
Чтобы объяснить, насколько яркими были эти объекты, даже при наблюдении за ними с таких расстояний, астрономы осознали, что вызвавшие их события должны быть невообразимо мощными. “Мы думали, что невозможно получить такое количество энергии при взрыве от любого объекта во Вселенной“, – сказала Сильвия Чжу (Sylvia Zhu), астрофизик из DESY.
Гамма-всплеск излучает такое же количество энергии, как и сверхновая, когда звезда коллапсирует и взрывается, но за секунды или минуты, а не за недели. Их пиковая светимость может быть в 100 миллиардов раз больше, чем у нашего Солнца, и в миллиард раз больше, чем даже у самых ярких сверхновых звезд.
Как оказалось, удачно, что они были так далеко. “Если бы в нашей галактике произошел гамма-всплеск, и на нас была направлена струя, лучшее, на что вы могли бы надеяться, – это быстрое исчезновение, потому что наихудший сценарий, если источник находится дальше, может привести к превращению части азота и кислорода в атмосфере в двуокись азота. Атмосфера станет коричневой. Это будет медленная смерть “.
Гамма-всплески бывают двух видов: длинные и короткие. Считается, что первые, которые могут длиться до нескольких минут или около того, являются результатом того, что звезды, масса которых более чем в 20 раз превышает массу нашего Солнца, коллапсируют в черные дыры и взрываются как сверхновые. Последние, которые длятся всего около секунды, вызваны слиянием двух нейтронных звезд (или, возможно, нейтронной звездой, сливающейся с черной дырой), что было подтверждено в 2017 году.
Сочетание скорости при высокой энергии и фокусировке в струе делает их чрезвычайно яркими. Считается, что в среднем каждый день в видимой Вселенной происходит один наблюдаемый гамма-всплеск .
До недавнего времени единственным способом изучения гамма-всплесков было наблюдение за ними из космоса, поскольку озоновый слой Земли блокирует попадание гамма-лучей на поверхность. Но когда гамма-лучи входят в нашу атмосферу, они сталкиваются с другими частицами. Эти частицы двигаются быстрее скорости света в воздухе, что приводит к излучению синего свечения, известного как черенковское излучение.
Эффект Вавилова — Черенкова, эффект Черенкоа, излучение Вавилова — Черенкова, черенковское излучение — свечение, вызываемое в прозрачной среде заряженной частицей, движущейся со скоростью, превышающей фазовую скорость распространения света в этой среде. Детекторы, регистрирующие черенковское излучение, широко используются в физике высоких энергий для регистрации релятивистских частиц и определения их скоростей и направлений движения. Если известна масса порождающих черенковское излучение частиц, то сразу определяется их кинетическая энергия.
Первое наблюдение такого всплеска было сделано в июле 2018 года комплексом гамма-телескопов под названием High Energy Stereoscopic System (HESS). Излучение исходило не от самого первоначального гамма-всплеска, а от эффекта, называемого послесвечением. В этом случае струя гамма-всплеска столкнулась с материалом, отброшенным от звезды, когда она стала сверхновой. Столкновение разогнало частицы до высоких скоростей, создавая электромагнитное излучение, которое затем достигло Земли.
Ранее в нашем журнале “Всё о Космосе” мы рассказывали, что международная команда астрономов составила каталог из более чем 70 источников высокоэнергетических гамма-лучей, включающий 16 прежде неизвестных источников, в рамках обзора галактики Млечный путь , используя комплекс гамма-телескопов под названием High Energy Stereoscopic System (HESS), расположенный в Намибии.
В статье, опубликованной в журнале Science , ученые наблюдали самое продолжительное высокоэнергетическое послесвечение от гамма-всплеска, используя HESS для изучения GRB 190829A . Они обнаружили, что более высокие энергии сохраняются более чем в пять раз дольше, чем результат 2018 года. “Обнаружить гамма-фотоны очень высоких энергий в срок до трех ночей после [взрыва] – это действительно несто”. Это открытие ставит под сомнение нашу довольно упрощенную модель о том, как возникают гамма-всплески, предполагая, что здесь может иметь место более сложная физика.
Гамма-всплески и их послесвечение также могут сыграть важную роль в нашем понимании Вселенной. Считается, что слияние сверхновых звезд и нейтронных звезд приводит к образованию тяжелых элементов Вселенной, таких как золото и платина, ученые могут отследить, как химический состав изменяется с течением времени. Будущие инструменты, такие как массив черенковских телескопов , который должен быть запущен в 2023 году, смогут изучать эти загадочные всплески более подробно.
Массив черенковских телескопов, сокр. МЧТ (The Cherenkov Telescope Array, сокр. CTA) — международный проект постройки следующего поколения наземных инструментов для исследования космического пространства в диапазоне гамма-излучения от десятков ГэВ до более 100 ТэВ. Обсерваторию предлагается сделать открытой и доступной широкому сообществу астрофизиков. Проект будет состоять из двух массивов черенковских телескопов, одного в северном полушарии с акцентом на изучение внегалактических объектов наиболее низких энергий, а второго в южном полушарии, который должен покрывать полный диапазон энергий и фокусироваться на галактических источниках. Проект МЧТ, не ограничиваясь астрофизикой высоких энергий, выходит в сферы космологии и фундаментальной физики.
Ученые также надеются выяснить, является ли объект, образовавшийся в центре гамма-всплеска, черной дырой или нейтронной звездой.
Спустя полвека после их случайного открытия мы начинаем изучать эти события, как никогда раньше.
По материалам Jonathan O’Callaghan
Ирина Дорошенко (Filipok)
Дорогие друзья! Желаете всегда быть в курсе последних событий во Вселенной? Подпишитесь на рассылку оповещений о новых статьях, нажав на кнопку с колокольчиком в правом нижнем углу экрана ➤ ➤ ➤
Источник
Ученые обнаружили самую яркую вспышку во Вселенной
23-11-2019, 10:06 | Наука и техника / Космические исследования | разместил: Редакция ОКО ПЛАНЕТЫ | комментариев: (0) | просмотров: (5 380)
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
➤ Adblockdetector