A gammasugár-törések, az erőteljes fényhullámok a világegyetem legfényesebb eseményei, amelyek nem lehetnek hosszabbak, mint néhány másodperc vagy perc. Néhányuk olyan fényes, hogy szabad szemmel megfigyelhetők, mint például a NBS Swift GRB Explorer missziója által 2008. március 19-én felfedezett GRB 080319B robbantás.
Intenzitásuk ellenére azonban a tudósok nem tudják a gamma-sugárzások megjelenésének okát. Vannak, akik általában úgy vélik, hogy ezek idegen civilizációk üzenetei. Így a tudósoknak sikerült visszaállítaniuk a gamma-sugárzás robbanásának mini-változatát a laboratóriumban, felfedezve tulajdonságaik teljesen új módszerét. Az eredményeket a Physical Review Letters-ben tették közzé.
A gamma-sugárzások előfordulásának egyik oka az, hogy ezek valamilyen formában születnek a tömeges asztrofizikai tárgyak, például fekete lyukak által létrehozott részecskék fúvókájának kidobásakor. Ezáltal a gammasugár-törések rendkívül érdekesek az asztrofizikusok számára. Részletesen tanulmányozva felfedhetik a fekete lyukak fő tulajdonságait, amelyekben ezek a fáklyák születnek.
A fekete lyukak által kibocsátott sugarak elsősorban elektronokból állnak és azok antimaterális társai, pozitronjai. Az összes részecskének antianyagja van, amely mindenben azonos a töltéssel, kivéve. Az ilyen sugaraknak erős mágneses mezővel kell rendelkezniük. Ezeknek a részecskéknek a forgása a mezőben erőteljes gamma-sugárzást okoz. Legalábbis az az, amit elméleteink előrejelznek. De senki sem tudja, hogyan kell ezeknek a mezőknek megszületni.
Sajnos számos probléma merül fel e hullámok tanulmányozása során. Nem csak nagyon kevés életet élnek, hanem - és ez a legproblémásabb - távoli galaxisokban születnek, néha milliárd fényévnyire a Földtől.
Ezért támaszkodik valamire, ami hihetetlenül távol van, véletlenül jelenik meg és néhány másodpercig él. Olyan, mintha megpróbálnánk kitalálni, miből készül egy gyertya, amelynek csak olyan gyertyák vannak, amelyek időnként felgyulladnak több ezer kilométerre.
A világ legerősebb lézerje
Promóciós videó:
A közelmúltban azt sugallták, hogy a gamma-sugárkitörések megszületésének a legjobb módja az, ha egy kis méretű laboratóriumban szimulálják őket egy kis pozitív elektron-pozitron sugárforrás létrehozásával, és figyeld meg, miként fejlődnek egyedül. Az Egyesült Államok, Franciaország, Nagy-Britannia és Svédország tudósai számára sikerült elkészíteni ennek a jelenségnek egy kis változatát a Föld legerősebb lézereivel, például az angliai Rutherford-Appleton laboratóriumhoz tartozó Gemini lézerrel.
Mennyire erős a legerősebb lézer a Földön? Vegye ki az egész Földet lefedő napenergiát, és nyomja rá néhány mikronra (az emberi haj vastagsága), és megkapja a Gemini lézerrel készített erejét. Bonyolult célpont lézerrel történő megütésével a tudósok képesek voltak az asztrofizikai fúvókák rendkívül gyors és sűrű példányait kiadni, és viselkedésük rendkívül gyors animációit készíteni. Az eredmény megdöbbentő: A tudósok egy valódi sugárhajtót vettek fel, amely fényévek ezrein nyúlik vissza, és néhány milliméterre lepréseli.
A tudósok első ízben voltak képesek megfigyelni azokat a kulcsfontosságú jelenségeket, amelyek fontos szerepet játszanak a gammasugár-törések létrehozásában, mint például a hosszú ideig tartó mágneses mezők öngenerálása. Ez lehetővé tette néhány fontos elméleti előrejelzés megerősítését ezen mezők erősségéről és eloszlásáról. Jelenlegi modellünk, amelyet a gammasugár-robbanások megértésére használunk, a helyes úton halad.
Ez a kísérlet nemcsak a gammasugár-sorozat megértésének hasznos lesz. Az elektronokból és pozitronokból álló anyag rendkívül érdekes anyagállapota. A Földön a közös anyag nagyrészt atomokból áll: nehéz, pozitív töltésű magok, amelyeket negatív töltésű fényfelhők vesznek körül.
A két alkotóelem közötti hihetetlen különbség miatt (a legkönnyebb mag 1836-szor nagyobb, mint egy elektron) a szinte minden jelenség, amelyet a mindennapi életben tapasztalunk, az elektronok dinamikájából származik, amelyek sokkal gyorsabban reagálnak a külső bemenetekre (fény, egyéb részecskék, mágneses mezők stb. De egy elektron-pozitron sugaren mindkét részecske azonos tömeggel rendelkezik, így a reakcióidőben mutatkozó eltérés teljesen megszűnik. Ez számos izgalmas következményhez vezet. Például a hang nem létezik az elektron-pozitron világban.
Miért kellene még aggódnunk ilyen távoli események miatt? Valójában ezért van. Először is, ha megértjük, hogyan születik a gamma-sugárzás, akkor sokkal többet tudunk megérteni a fekete lyukakról, és megnyithatunk egy nagy ablakot annak megértéséhez, hogy miként alakult meg az univerzumunk és hogyan fog fejlődni. Másodszor, van egy finomabb ok. A SETI - a földön kívüli intelligencia keresése - idegen civilizációk üzeneteit keresi, olyan elektromágneses jelek megkísérlésére az űrből, amelyeket természetes módon nem lehet megmagyarázni (elsősorban rádióhullámok, de a gamma-sugárzás is társul ehhez a sugárzáshoz).
Természetesen, ha az érzékelőt az űrbe irányítja, sok különböző jel jön. De az intelligens lények átvitelének elkülönítéséhez először meg kell győződnie arról, hogy ismertek-e minden természetes forrás, amelyet ki lehet zárni és ki kell zárni. Az új tanulmány segíteni fog nekünk a fekete lyukak és a pulzátorok kibocsátásának megértésében, tehát amikor újra megbotlik rájuk, tudjuk, hogy nem idegenek.
Ilya Khel