Dar viena gama žybsnių teorija

Kosminiais teleskopais stebimi gama spindulių žybsniai kelioms akimirkoms tampa pačiais šviesiausiais objektais Visatoje. Tada jie šviečia kaip milijonas galaktikų. Tačiau nereikia tuoj pat dairytis po dangų ir bandyti surasti vieną iš jų, kadangi spinduliuojama yra gama spindulių ruože.

Tokius sprogimus sukelia gimstanti juodoji skylė – tai yra vyraujanti hipotezė apie gama žybsnių prigimtį, tačiau neaišku, kaip naujai gimusios juodosios skylės energija yra paverčiama į tą astronomų fiksuojamą spinduliavimą. Naujausi stebėjimai teigia, kad transformatorius yra energingas magnetinis spindulys, o ne, kaip ankščiau buvo galvota, greita karštos medžiagos čiurkšlė.

Dėl gama žybsnių prigimties visada kildavo karštų mokslinių diskusijų. Pastaroji yra naujausia. Anksčiau mokslininkai ginčijosi, ar gama žybsniai vyksta mūsų Galaktikoje, ar už jos ribų, taip pat ar žybsnis atsiranda gimstant juodajai skylei, ar susiliejant dviems neutroninėms žvaigždėms? Pastaruoju metu sutariama, kad gama žybsniai yra mirštančios masyvios žvaigždės tolimoje galaktikoje padarinys. Baigusi deginti savo kurą, žvaigždė susitraukia į juodąją skylę (arba neutroninę žvaigždę), kuri veikia kaip dviejų iš jos polių lekiančių medžiagos čiurkšlių variklis. Būtent šiose čiurkšlėse kolapso energija yra paverčiama gama spinduliais, kuriuos mes matome, jei čiurkšlės yra orientuotos į mus. Kas pagamina šias čiurkšles?

Viršutiniai mirštančios žvaigždės sluoksniai yra įkaitę iki labai aukštos temperatūros. Šie sluoksniai sprogimo metu lekia į visas puses, tačiau lengviausia jiems plėstis yra išilgai žvaigždės sukimosi ašies, kuri dažniausiai sutampa su žvaigždės poliais, todėl greitai judanti karšta medžiaga lekia dviem čiurkšlėm iš žvaigždės polių. Šiai hipotezei paprieštaravo NASA Swift palydovas, skirtas gama žybsnių fiksavimui, radęs gama žybsnius, kurie neatitiko šio modelio.

„Bent pusė Swift palydovo rastų gama žybsnių neatitinka standartinio modelio“, – sakoi Tsvi Piranas (Tsvi Piran) iš Žydų universiteto Jeruzalėje. Iš 200 Swift rastų gama žybsnių, keliuose iš jų ilgai po sprogimo stebėtas Rentgeno spindulių švytėjimas, kuris kituose greitai užgesdavo, o po to vėl atsinaujindavo. „Mes atradome, kad centrinis variklis nemiršta labai staigiai, o tiekia energiją į čiurkšles kelis tūkstančius sekundžių. Toks ilgas aktyvumas sutampa su magnetiniu modeliavimu“, – sako teoretikas Dimitrijus Gianios (Dimitrios Giannios) iš Makso Planko Instituto Garchine, Vokietijoje.

Žvaigždės kolapso metu jos magnetinis laukas yra suspaudžiamas ir sustiprinamas ir jei kolapso rezultatas yra neutroninė žvaigždė, ji vadinama magnetaru. Modeliavimo rezultatai rodo, kad magnetinis laukas tokiose žvaigždėse Žemės magnetinį lauką viršija milijonus milijardų kartų ir stipriausias yra žvaigždės poliuose, iš kur jie išsivynioja platėjančia spirale. Kadangi magnetiniai laukai neturi masės, juos labai lengvą įgreitinti, todėl jie būtų daug efektyvesni energijos pernešėjai nei materija. Anot Erino Makmahono (Erin McMahon) iš Teksaso universiteto, tolyn judantys magnetinis laukas savo energiją pervers į gama spindulius proceso, kuris vyksta Saulės žybsniuose, metu. Teoriniai skaičiavimai rodo, kad gama spindulių gamyba prasideda 10 mlrd. km nuo centrinio šaltinio, apie 100 kartų toliau nei nurodo standartinis modelis. Makmahonas su savo kolegomis pastaruoju metu ištyrinėjo 10 gama žybsnių ir nustatė gama spindulių atsiradimo vietą, kuri labiau sutapo su magnetinių laukų sukurtąja.

Labai tolimų objektų magnetines savybes nustatyti nelengva, tačiau iš jų atėjusi šviesa turėtų būti poliarizuota, t.y. šviesos elektrinio laiko vektorius turėtų būti nukreiptas tam tikra kryptimi. Džono Mūro universitete Britanijoje buvo sukurtas gama žybsnių poliarizacijos detektorius. Tokį prietaisą labai sunku sukonstruoti, kadangi gama žybsnių šviesa dingsta labai greitai. Komanda jau stebėjo pirmąjį gama žybsnį, tačiau nerado jokios poliarizacijos. Tačiau manoma, kad galbūt magnetiniai laukai yra orientuoti taip, kad poliarizacijos signalas yra paslepiamas. Tačiau niekas negali pasakyti, kaip tiksliai magnetinis laukas elgsis čiurkšlėse, kadangi astronomams reikia bent vieną pamatyti. „Mes nežinome, kaip suskaičiuoti visas magnetinio lauko savybes, todėl modeliai neaprašo visų situacijų“, – sako Piranas. Magnetinės čiurkšlės nepaaiškina, kas verčia gama žybsnius šviesti po sprogimo kelias minutes, ar net kelias dienas, tačiau situacija pagerėjo, kadangi detalūs pradinio žybsnio modeliavimai gerai sutapo su stebėjimų rezultatais.

Apibendrinus galima sakyti, kad Swift duomenys parodė, jog galbūt egzistuoja du gama žybsnių modeliai, vienas, kurio variklis yra medžiagos čiurkšlės ir kitas, kurio variklis yra magnetiniai laukai.

   

Facebook komentarai