Гамма – вспышки появляются из-за звезд

Огромные энергии: астрономы наблюдали два самых сильных гамма-излучения. Даже после пика гамма-вспышек излучение все еще доходило до тераэлектронного вольта – это наблюдалось гораздо дольше, чем когда-либо. Самое интересное — это излучение может быть первым доказательством ранее только теоретически постулированного процесса генерации.

Гамма-вспышки являются одними из самых ярких и энергичных явлений космоса – некоторые из них видны на небе даже невооруженным глазом. За несколько секунд они выделяют столько же излучения, сколько Солнце за всю свою жизнь. Согласно общей теории, эти короткие, но резкие гамма-вспышки возникают из-за сверхновых массивных звезд или из-за сталкивающихся нейтронных звезд. Что именно происходит при этих экстремальных взрывах и насколько сильным может стать, взрыв гамма-излучения, выяснено, однако, только по частям.

Две вспышки экстра-класса

Теперь астрономы захватили два гамма-излучения, которые в равной степени исключительны. В обоих случаях зарегистрировали спутника НАСА Swift и Fermi, а потом послали автоматические оповещения других обсерваторий, в том числе телескопов H. E. S. S. в Намибии и МАГИЯ на Канарские острова Ла Пальма. Они обнаруживают слабый свет Черенкова, возникающий при поглощении сильных гамма-лучей в атмосфере.

Сильнейший из двух гамма-вспышек был 14 января 2019 года около 22:00 часов по нашему времени, который обнаруживает и принят уже 57 секунд после этого от MAGIC-телескопов на Канарских островах. Чуть позже наблюдения взяли и еще 20 телескопов. Это позволило астрономам отслеживать энергию и развитие этого гамма-излучения GRB 190114c почти с самого начала и во всех диапазонах волн.

Второй прорыв произошел 20 июля 2018 года около 15:20 часов по нашему времени. Около десяти часов спустя 28 метров H. E. S. S. — телескоп мог отслеживать послесвечение GRB 180720B крещеных вспышек. Особенность этого: это первый случай, когда телескопы на основе земли улавливают сигнал гамма-излучения.

Читайте также: возможно вам будет интересна статья на тему ракет, в статье говорится что со дня запуска первой ракеты циклон исполнилось 50 лет. Знаменательная дата, поэтому если вы интересуетесь космосом, то статью можно почитать тут https://yuzhnoye.com.ua/na-staryh-drozhzhah-so-dnya-zapuska-pervoj-rakety-semejstva-ciklon-ispolnilos-50-let.

Чрезвычайно сильный и необычно поздний

Оба гамма-излучения были гораздо сильнее, чем все наблюдаемые ранее. У GRB 190114C гамма лучи достигли энергии от 200 до 1000 млрд. электрон-вольт (0,2 до 1 Teraelektronenvolt). Это, безусловно, самые высокие энергетические фотоны, когда-либо обнаруженные гамма-лучевым взрывом.

В GRB 18072 гамма-излучение достигло диапазонов энергии от 100 до 400 миллиардов электронвольт – опять же, это значительно больше, чем наблюдалось до сих пор. И не только это: эти чрезвычайно высокие значения астрономы определили не примерно на пике извержения, а через десять часов. К этому времени поток лучей исяк уже на четыре порядка. Это необычно еще и потому, что гамма-лучи обычно гаснут уже через несколько минут, а послесвечение затем переходит в излучение более длинной волны.

Дополнительный импульс от столкновений частиц?

Таким образом, две рекордные гамма-вспышки проливают совершенно новый свет на то, что происходит во время вспышки гамма-излучения. Ведь до сих пор астрономы предполагали, что львиная доля гамма-излучения при этом создается синхротронным излучением, которое испускают электроны, когда они разгоняются до высоких скоростей в сильных магнитных полях. Это может произойти, например, в ударной волне сверхновой.

Но радиационная энергия GRB 190114C и GRB 180720B слишком высока для этого объяснительного подхода. Поэтому исследователи предполагают, что помимо синхротронного излучения, должно быть, работал второй процесс: так называемый обратный Комптон-эффект. При этом электроны вначале сильно ускоряются и производят синхротронное излучение. Однако на следующем этапе электроны отдают больше энергии фотонам через столкновения. Таким образом, они получают дополнительный „импульс“ и могут достигать энергии в тераэлектронно-вольтовом диапазоне.