Kiedy masywna gwiazda zbliża się do końca swojego życia, zapada się ona a następnie eksploduje. Eksplozja ta jest kolosalnym wybuchem energii nazywanym Supernovą. Niekiedy gwiazda wydaje "ostatnie tchnienie" poprzez rozbłysk gamma, a więc najjaśniejsze źródła promieniowania elektromagnetycznego znane we Wszechświecie. Dzięki temu mogą być one dostrzeżone przez teleskopy na Ziemi.
foto / ESO
Koncepcja artystyczna rozbłysku gamma i wybuchu supernovej zasilanej przez magnetar.
Dotychczas astronomowie uważali, że rozbłysk gamma sygnalizuje iż rdzeń gwiazdy zapadł się i zmienił w czarną dziurę. Proces ten nazywany Zapadaniem Grawitacyjnym był akceptowany przez niemal dwie dekady. Teraz jednak naukowcy uważają, że może istniej jeszcze inna możliwość.
Zapadanie Grawitacyjne, posługując się krótką definicją, jest to zjawisko kurczenia się skupisk materii pod wpływem siły grawitacji. Mowa o jednym z najpowszechniejszych procesów zachodzących we Wszechświecie w najróżniejszych skalach przestrzennych i czasowych, począwszy od formowania się gromad galaktyk, galaktyk, a skończywszy na narodzinach, ewolucji i śmierci gwiazd.
Zapadanie obłoków gazu zachodzi, gdy nie jest możliwe zachowanie równowagi hydrostatycznej, tzn. kiedy ciśnienie całkowite gazu nie jest w stanie zrównoważyć oddziaływań grawitacyjnych. Stan taki osiągany jest przez dowolne skupisko materii, które przekroczy masę krytyczną, zwaną masą Jeansa.
Schemat mechanizmu zapadania grawitacyjnego gwiazdy.
Zespół astronomów z instytutu Max-Planck Institut für extraterrestrische Physik twierdzi, że zidentyfikowali oni supernovą która wyemitowała rozbłysk gamma podczas wybuchu jednak nie zamieniła się w czarną dziurę a w nietypowe ciało niebieskie nazywane Magnetarem.
Czym więc jest Magnetar? Jest to zwarty obiekt posiadający bardzo silne pole magnetyczne jak na przykład gwiazda neutronowa. Emituje on promieniowanie gamma i rentgenowskie w sposób regularny lub nieregularny. Sposób regularny to pulsy promieniowania, nieregularny natomiast to błyski. Przyjmuje się, że magnetary manifestują swoje istnienie jako powtarzalne źródła miękkich promieni gamma (ang. Soft Gamma Repeaters, SGR) lub anomalne pulsary rentgenowskie (ang. Anomalous X-ray Pulsars, AXP).
Na chwilę obecną znanych jest 21 obiektów tego typu.
foto / NASA
Koncepcja artystyczna, Magnetar wraz z liniami pola magnetycznego.
Warto zauważyć, że wyróżniające się potężnym polem magnetycznym magnetary mają się czym w tej kwestii pochwalić. Pole magnetyczne magnetarów może być nawet tysiąc bilionów razy silniejsze niż pole magnetyczne Ziemi. To powoduje, że uchodzą one za najpotężniejsze obiekty magnetyczne we wszechświecie.
Sekret tak potężnego magnetyzmu wciąż jest z lekka owiany tajemnicą. Kiedy gwiazdy zamieniają się w supernove ich jądra zapadają się ze względu na działanie grawitacji. Taki proces z reguły uwieńczony jest powstaniem gwiazdy neutronowej posiadającej pole magnetyczne. Czasami jednak zamiast miast zamieniać się w gwiazdy neutronowe, zamieniają się one w magnetary mające bardzo intensywne pola magnetyczne.
Teoria naukowców zakłada, że magnetar musi wirować z ogromnymi prędkościami od 100 do 1000 obrotów na sekundę aby wytworzyć wystarczającą ilość energii dla magnetyzmu na tym poziomie.
Wcześniej nieznany związek magnetarów, rozbłysków gamma oraz supernovych odnaleziono 9. Grudnia 2011 roku. Pierwsze satelitarne wielozakresowe orbitalne obserwatorium przeznaczone do badań rozbłysków promieniowania gamma nazywane Swift wykryło ultra-długi rozbłysk gamma . W tamtym przypadku gwiazda przerodziła się w supernovą i eksplodowała. Rozbłysk gamma powstały na skutek tego wybuchu był największym kiedykolwiek zarejestrowanym. Trwał on kilka godzin, podczas kiedy rozbłyski gamma zazwyczaj trwają kilka sekund.
Wracając jeszcze do kosmicznego obserwatorium Swift, zostało wyniesione na niską okołoziemską orbitę rakietą Delta II 7320 w dniu 20 listopada 2004 roku przez NASA z kosmodromu na przylądku Cape Canaveral. Obserwatorium zostało zaprojektowane do wykrywania wybuchów promieniowania gamma docierającego z odległości miliardów lat świetlnych i lokalizacji na niebie tych źródeł.
Powracając do tematu, podczas pomiaru poświaty wybuchu zaważono, że sygnały, które odebrali naukowcy były bardzo podobne do tych emitowanych przez supernove. Związek ultra-długich rozbłysków gamma oraz supernowych, który tutaj można było dostrzec, był pierwszym takim w historii, wcześniej nie wiązano RG z supernowymi.
foto / NASA
Koncepcja artystyczna. Eksplozja na powierzchni magnetara, na rysunku widoczne są linie pola magnetycznego.
Astronomowie zauważyli jednak coś jeszcze. O ile sygnał z eksplozji supernowej w postaci izotopu Nickel-56 był oczekiwany, o tyle jego rozmiar był zdecydowanie zbyt duży jak na supernową. Stało się jasne, że musi się za tym kryć coś jeszcze.
Jedynym wyjaśnieniem jest iż to supernowa odpowiada za powstanie magnetara.
To odkrycie pozwala na weryfikacje naszej wiedzy astronomicznej oraz modeli używanych do jej rozszerzania przez ostatnie 20 lat. Do tej pory wydawało się, że supernowe mogą powodować chociażby powstawanie czarnych jednak nie mówiono o możliwości tworzenia się potężnych ciał niebieskich wyróżniających się niezwykle silnym magnetyzmem, czyli magnetarów, po wybuchach. Mamy więc do czynienia z kolejnym, ogromnym odkryciem astronomicznym.
Jak widać wiele jeszcze pozostało do odkrycia, kolejne, często zaskakujące nowiny cały czas się pojawiają. A jeśli ktoś uważa, że wiemy "dużo" to powinien natychmiast zweryfikować swoje poglądy gdyż możemy wiedzieć zdecydowanie mniej niż myślimy i byśmy chcieli.
Z niecierpliwością czekamy na kolejne odkrycia.
Tłumaczenie własne.
Źródło:
Użytkownik ✪Critter edytował ten post 08.07.2015 - 23:50
