2. juulil 1967 tegi USA Vela 3 ja 4 satelliidid märkasid midagi üsna segavat. Algselt kavandatud kosmoses tuumarelvakatsetuste jälgimiseks gammakiirgust otsides leidsid need satelliidid rea kosmosest saabunud gammakiirguse purunemisi (GRB). Ja kuigi Vela juhtumist on möödunud aastakümneid, pole astronoomid endiselt 100% kindlad, mis neid põhjustab.
Üks probleeme on olnud see, et siiani pole teadlased suutnud gammakiirguspurskeid reaalselt uurida. Kuid tänu rahvusvahelise teadlaste meeskonna uuele uuringule on GRB-d esimest korda laboratooriumis taasluuatud. Seetõttu on teadlastel uued võimalused GRB-de uurimiseks ja nende omaduste tundmaõppimiseks, mis peaks nende põhjuste kindlakstegemisel kaugele minema.
Uuring pealkirjaga „Voolu juhitava ebastabiilsuse eksperimentaalne jälgimine neutraalse elektronpositroni kiires“ avaldati hiljuti ajakirjas Füüsilise ülevaate kirjad. Uuringut juhtis Jonathon Warwick Belfasti kuninganna ülikoolist ning uuringusse kaasati SLAC riikliku kiirendi laboratooriumi, John Adamsi kiirenditeaduse instituudi, Rutherfordi Appletoni labori ja mitme ülikooli liikmed.
Siiani on GRBde uurimine olnud keeruline kahe peamise teema tõttu. Ühest küljest on GRB-d väga lühikese elueaga ja kestavad korraga vaid sekundeid. Teiseks on kõik avastatud sündmused aset leidnud kaugetes galaktikates, millest mõned olid miljardite valgusaasta kaugusel. Sellegipoolest on mõned teooriad selle kohta, mis võiks neid arvestada, alates mustade aukude moodustumisest ja neutronitähtede kokkupõrgetest kuni maapealse kommunikatsioonini.
Sel põhjusel on GRB-de uurimine teadlastele eriti huvipakkuv, kuna nad võivad paljastada mustade aukude kohta varem tundmatuid asju. Uurimisrühm lähenes oma uuringu huvides GRB-de küsimusele, nagu oleksid need seotud mustade aukude poolt eralduvate osakeste joa emissioonidega. Nagu selgitas Queen's's University Belfasti õppejõud dr hiljuti avaldatud teoses koos Vestlus:
“Mustade aukude poolt eraldatud talad koosneksid enamasti elektronidest ja nende“ antimaterjalist ”kaaslastest, positronitest… Nendel taladel peavad olema tugevad, ise genereeritud magnetväljad. Nende osakeste pöörlemine väljade ümber annab võimsa plahvatuse gammakiirgusele. Või vähemalt ennustavad seda meie teooriad. Kuid me ei tea tegelikult, kuidas väljad luuakse. ”
Kuninganna Belfasti ülikooli meeskond toetas oma USA, Prantsusmaa, Suurbritannia ja Rootsi kaastöötajaid Gemini laserile, mis asub Ühendkuningriigis Rutherfordi Appletoni laboris. Selle instrumendiga, mis on üks võimsamaid lasereid maailmas, püüti rahvusvahelise koostöö abil luua GRB-de esimene väiksemahuline koopia.
Lastes seda laserit keerukale sihtmärgile, suutis meeskond luua nende ülikiirete astrofüüsikaliste joade miniatuursed versioonid, mille nad salvestasid, et näha, kuidas nad käitusid. Sarri märkis:
„Oma katses saime esmakordselt jälgida mõnda võtmenähtust, mis mängib suurt rolli gammakiirguse purunemiste tekitamisel, näiteks pikka aega kestnud magnetväljade ise genereerimine. Need suutsid kinnitada peamisi teoreetilisi ennustusi nende väljade tugevuse ja jaotuse kohta. Lühidalt, meie katse kinnitab iseseisvalt, et gammakiirguse purunemiste mõistmiseks kasutatavad mudelid on õigel teel. ”
See eksperiment polnud oluline mitte ainult GRB-de uurimisel, see võib ka edendada meie arusaamist sellest, kuidas mateeria erinevad olekud käituvad. Põhimõtteliselt taanduvad peaaegu kõik looduses esinevad nähtused elektronide dünaamikale, kuna need on aatomituumadest palju kergemad ja reageerivad kiiremini välistele stiimulitele (näiteks valgus, magnetväljad, muud osakesed jne).
"Kuid elektronpositroni kiires on mõlemal osakesel täpselt sama mass, mis tähendab, et see erinevus reaktsiooniaegades on täielikult kustutatud," ütles dr Sarri. „See toob kaasa palju põnevaid tagajärgi. Näiteks heli ei eksisteeriks elektronpositronimaailmas. ”
Lisaks on olemas ülalnimetatud argument, et GRB-d võivad tegelikult olla maapealse intelligentsuse (ETI) tõendid. Maapealse intelligentsuse otsingus (SETI) otsivad teadlased elektromagnetilisi signaale, millel ei paista olevat looduslikke seletusi. Teades rohkem eri tüüpi elektromagnetilisi puruneid, võiksid teadlased paremini isoleerida need, mille põhjused teada pole. Sarri ütles:
„Muidugi, kui sa paned oma detektori kosmosest pärit heitkoguseid otsima, siis saad tõesti kohutavalt palju erinevaid signaale. Kui soovite tõesti arukaid jõuülekandeid isoleerida, peate kõigepealt veenduma, et kõik looduslikud emissioonid oleksid ideaalselt teada, et neid saaks välistada. Meie uuring aitab mõista musta augu ja pulsaari emissioone, nii et kui me midagi sarnast avastame, teame, et see ei pärine võõrast tsivilisatsioonist. ”
Sarnaselt gravitatsiooniliste lainete uurimisega on see uuring näide sellest, kuidas nähtused, mis olid kunagi meie käeulatusest väljas, on nüüd uurimiseks avatud. Ja sarnaselt gravitatsiooniliste lainetega annab GRB-de uurimine lähiaastatel tõenäoliselt muljetavaldavat tulu!
