A gammasugár-robbanások az univerzum legerősebb eseményei, amelyek akkor gyulladnak meg, amikor a csillagok hatalmas robbanásokban halnak meg, vagy ha összeolvadnak ... hatalmas robbanásokban.
Amint ezek az heves kozmikus robbanások bekövetkeznek, úgy viselkednek, mint a kozmikus világítótornyok, és az univerzum legfényesebb fényének sugárzásával enyhítik a neutrínókat, és ezek a bölcs, szellemszerű részecskék szinte teljesen észrevétlenül átcsúsznak az univerzumon.
Nyilvánvaló, hogy nem akarja, hogy ki legyen téve ezeknek a halálos, DNS-sütést végző energia-robbanásoknak. A fizikusok azonban azt gondolják, hogy a gamma-sugárzás csak akkor veszélyes, ha a robbanásból származó egyik fúvóka keskeny ösvényén állsz. Sajnos egy, a november 29-i arXiv adatbázisban frissített (de még nem szakmai áttekintést készített) új tanulmány arra utal, hogy ezek a kitörések rossz hírek, és halálos sugarakat jelentenek sokkal szélesebb szögben, mint azt korábban gondoltuk.
Kozmikus gamma-sugárgyárak
Az évtizedek folyamán a csillagászok kétféle égi gamma-sugárzást azonosítottak (röviden GRB-knek hívták): a hosszúokat, amelyek több mint 2 másodpercig tartanak (akár több percig is tarthatnak), és a rövideket, amelyek kevesebb, mint 2 másodpercig tartanak. Nem egészen biztosak vagyunk abban, hogy mi okozza a GRB-k kijutását az űrben, de úgy gondoljuk, hogy a hosszú csillagokat akkor állítják elő, amikor az univerzum legnagyobb csillagai szupernóva-robbanások során halnak meg, és neutroncsillagokat vagy fekete lyukakat hagynak hátra. Egy ilyen kataklizmás halál vakítóan hatalmas mennyiségű energiát bocsát ki egy viszonylagos villanás alatt, és voila! Gamma-sugárzás tört.
A rövid GRB-k viszont úgy gondolják, hogy egy teljesen más mechanizmusból származnak: két neutroncsillag összeolvadásából. Ezek az események közel sem olyan hatalmasak, mint a szupernóva unokatestvéreik, de helyben elég sok pusztulást okoznak ahhoz, hogy gamma-sugarak villanását idézzék elő.
Egy repülőgép belsejében
Mégis, ha a neutroncsillagok összeütköznek, ez csúnya dolog. Minden neutroncsillag többszöröse a Föld napjának tömegét, de ezt a tömeget olyan gömbbe tömörítik, amely nem egy szélesebb, mint egy tipikus város. Két ilyen tárgy közötti ütés pillanatában hevesen keringnek egymással a fénysebesség egészséges részén.
Ezután a neutroncsillagok összekapcsolódnak, vagy nagyobb neutroncsillaggá, vagy megfelelő körülmények között fekete lyukká alakulnak, utána hagyva a pusztítás nyomát és az előző kataklizma törmelékeit. Ez az anyaggyűrű összeomlik az egykori neutroncsillag holttestén, és így ún. Az újonnan kialakult fekete lyuk esetében ez a lemez a roncsok halmaza közepén táplálja a szörnyet néhány napsütéses sebességgel másodpercenként.
Amikor az összes energia és anyag körbeforog, és a rendszer közepére ömlik, az elektromos és mágneses erők bonyolult (és rosszul megérthető) tánca felcsavarja az anyagot, és az anyag fúvókáit indítja fel és a magról távol, a centrifugáltengely mentén. A központi tárgy bejutása a környező rendszerbe. Ha ezek a fúvókák áttörnek, óriási, rövid fényszórókként jelennek meg, amelyek elvonulnak az ütközéstől. És amikor ezek a fényszórók véletlenül a Földre mutatnak, egy gamma-sugarat kapunk.
De ezek a fúvókák viszonylag keskenyek, és mindaddig, amíg nem látod a GRB-t, nem szabad ilyen veszélyesnek lennie, nem? Nem olyan gyorsan.
Neutrino gyár
Kiderült, hogy a fúvókák rendetlen, bonyolult módon képződnek és elmozdulnak a neutroncsillagok összeolvadásának helyétől. A gázfelhők összecsavarodnak és összegabalyodnak egymással, és a sugárzás és az anyagáram a központi fekete lyuktól távol esik egy szépen és rendezetten.
Az eredmény teljes, pusztító káosz.
Az új tanulmányban egy asztrofizikus pár vizsgálta ezen rendszerek részleteit az ütközés után. A kutatók különös figyelmet fordítottak a hatalmas gázfelhők viselkedésére, amikor magukba megyek a menekülő fúvókák által támasztott hőszigetelésben.
Időnként ezek a gázfelhők ütköznek egymással, és sokkhullámokat képeznek, amelyek felgyorsíthatják és táplálhatják saját sugárzás- és nagy energiájú részecskéiket, az úgynevezett kozmikus sugarak. Ezek a sugarak, amelyek protonokból és más nehéz magokból állnak, elegendő energiát kapnak ahhoz, hogy felgyorsuljanak majdnem a fénysebességhez, így ideiglenesen összeolvadhatnak, hogy egzotikus és ritka részecske-kombinációkat állítsanak elő, például pionokat.
A pionok ezután gyorsan lehasadnak a neutrínók zuhanyává, apró részecskékké, amelyek elárasztják az univerzumot, de alig lépnek kölcsönhatásba más anyaggal. És mivel ezeket a neutrínókat a GRB-től távolodó sugár keskeny részén kívül termelik, akkor azok akkor is láthatók, ha nem kapjuk meg a teljes gamma-sugarakot.
Maguk a neutrinók azt mutatják, hogy vad és halálos nukleáris reakciók távolabb vannak a fúvókák központjától. Még nem tudjuk pontosan, hogy a veszélyzóna milyen messzire terjed, de jobban biztonságos, mint sajnáljuk.
Tehát, összefoglalva: Ne menj sehova az ütköző neutroncsillagok közelében.
Paul M. Sutter asztrofizikus aAz Ohio Állami Egyetem, házigazdaKérdezz egy űrhajóstól ésSpace Radio, és aHelyed az univerzumban.
