Запис про; енергія, записана в сплеску гамма-випромінювання - Sciences et Avenir
Опубліковано 21.11.2019 о 16:10
Два сплески гамма-випромінень, зафіксовані у 2018 та 2019 роках, щойно побили енергетичні рекорди, виявлені дотепер, підтверджуючи, що ці викиди могли досягти рівня енергії щонайменше в 1000 мільярдів разів вище, ніж видимого світла.
Враження художника про космічний катаклізм, що спричиняє дуже високу енергію гамма-випромінювання.
У середу, 20 листопада 2019 року, не менше трьох статей, опублікованих в журналі Nature та The Astrophysical Journal, повідомили нам, що два сплески гамма-променів, які порушили всі енергетичні рекорди, були виявлені відповідно в 2018 році та в 2019 році космодромом Фермі Телескоп та швидка обсерваторія Ніла Герелса. "Це перший випадок, коли сплески гамма-випромінювання при таких енергіях виявляються із земної поверхні", - пояснює Science et Avenir Mathieu de Naurois, астроном лабораторії Leprince Ringuet і член групи, яка спостерігала в липні 2018 року, використовуючи гігантський 28-метровий телескоп мережі HESS в Намібії одне з цих спалахів енергії.
Гамма-сплески, струмені фотонів, що виникають протягом декількох секунд, є найбільш енергійними явищами у Всесвіті. Відповідно до космічних вибухів неймовірного насильства, вони випромінюють стільки енергії, скільки саме Сонце протягом усього свого життя, яке оцінюється в десять мільярдів років! Але їх існування, виявлене випадково в 1960-х роках американськими військовими, які прагнули побачити договір про заборону ядерних випробувань в атмосфері, досі викликає багато питань донині. Ось чому протягом останнього десятиліття була створена ціла супутникова мережа сповіщення, щоб попередити астрономів у всьому світі про прибуття одного з цих сплесків гамма-променів. Таким чином, на них можуть бути спрямовані телескопи на землі та на орбіті.
Передбачуване походження цих сплесків
З кінця 90-х років ми знаємо, що ці явища відбуваються на космологічних відстанях від нашої Сонячної системи, а не поблизу нас, як ми могли припустити незабаром після їх відкриття. Найбільш віддалений сплеск гамма-променів, коли-небудь виявлений, мав би відбутися приблизно за 12,8 мільярда світлових років. Приголомшлива відстань.
З часом походження цих спалахів було пов’язано з двома різними явищами, які можна диференціювати за тривалістю. Короткі сплески гамма-променів порядку декількох секунд, які тепер пов’язані із злиттям нейтронних зірок, розміщені з одного боку. 17 серпня 2017 року спостереження за злиттям двох зірок цього типу підкріпило гіпотезу, згідно з якою така подія може породити ці знамениті сплески. З іншого боку, довші сплески, "які іноді можуть тривати кілька хвилин", за словами Матьє де Науруа, і які можуть походити від надсвітячих наднових або обвалення на них дуже масивних зірок. Оскільки серце зірки опиняється безпосередньо в швидко обертовій чорній дірі, навколишній газ утворює навколо діри акреційний диск. У цьому великому спалаху струмені плазми викидаються з обох боків отвору. Потрапляючи в міжзоряну речовину, ці струмені, заряджені прискореними частинками, нарешті утворюють ударну хвилю біля джерела цих численних гамма-фотонів.
Викиди, що спостерігаються через години після початкового сплеску
"Вибух GRB 180720B був дуже інтенсивним і тривав близько 50 секунд, відносно довгий час, ймовірно, свідчить про смерть масивної зірки", - ми можемо прочитати в прес-релізі, розміщеному на веб-сайті ЄКА (Agence European Space). Але в точний момент попередження для телескопічної мережі H.E.S.S було неможливо спостерігати положення сплеску гамма-випромінювання: "У Намібії це був цілий день", - говорить Матьє де Науруа. "Нам довелося почекати, поки настане ніч, близько десяти годин, перш ніж ми змогли поглянути в його бік. Тим не менш, ми сподівались виявити можливий викид під час фази післясвічення сплеску". Іншими словами, цей період після спалаху, протягом якого "підпис" катаклізму може залишатися видимим.
Один із дуже енергетичних сплесків гамма-випромінювання, як це бачить H. (Абдалла та співавт./H.E.S.S. Співпраця).
"Дані, зібрані протягом двох годин, між 10 і 12 годинами після сплеску, виявили нове джерело гамма-випромінювання, точкове і збігається з вибухом. Якщо виявлення дуже високих енергетичних гамма-викидів, що надходять від сплеску, було широко очікуваним, той факт, що ця емісія продовжується годинами після сплеску, під час фази післясвічення, був справжнім сюрпризом ". Досить, щоб вперше продемонструвати, що частинки, прискорені до екстремальних енергій, справді присутні в сплесках гамма-променів, але також і те, що ці частинки все ще існують або навіть створюються ще довго після початкового сплеску. !
Для Квентіна Піла, докторанта Лабораторії фізики елементарних частинок Аннесі, який брав участь в аналізі даних, це виявлення "та уроки, які з цього витягнуті" вже є одним із покращень спостережень. "У майбутньому ми очікуємо виявлення великої кількості сплесків гамма-випромінювання з дуже високою енергією та набагато глибшого розуміння цього явища".