Gammakiirgus lõhkevad peremehe galaktikad. Pilt suuremalt
Kui Maa lähedal juhtuks gammakiirguse purunemine, oleks see väga halb päev: meie osoonikiht eemaldatakse, kogu maailmas valitsev kliima muutub dramaatiliselt ja elu vaevab ellujäämine. Õnneks tundub, et neid ei juhtu galaktikates nagu meie Linnutee. Teadlased leidsid, et puruneb tavaliselt väikestes ebakorrapärastes galaktikates, kus puuduvad raskemad keemilised elemendid.
Meie enda galaktikas esinev gammakiirguse purunemine (GRB) võib Maa elu hävitada, hävitades osoonikihi, vallandades kliimamuutused ja muutes järsult elu arengut. Hea uudis on aga see, et ajakirjas Nature veebis avaldatud tulemused näitavad, et GRB-st põhjustatud loodusõnnetuse tõenäosus on palju väiksem, kui seni arvati.
Pikaajalised GRB-d on võimsad kõrge energiakiirgusega välgud, mis tekivad ülimalt massiivsete tähtede suurimast plahvatusest. Astronoomid on analüüsinud kokku 42 pikaajalist GRB-d? need, mis kestavad üle kahe sekundi? bf? mitmes Hubble'i kosmoseteleskoobi (HST) uuringus.
Nad leidsid, et galaktikad, kust nad pärinevad, on tavaliselt väikesed, nõrgad ja väärarenguga (ebaregulaarsed) galaktikad, samas kui Linnuteele sarnanevast suurest spiraalgalaktikast leiti ainult üks. Seevastu leiti, et supernoovad (mis on ka massiivsete tähtede kokkuvarisemise tagajärg) asuvad spiraalgalaktikates umbes pool ajast.
Need tulemused, mis avaldati ajakirja Nature 10. mai veebiväljaandes, näitavad, et GRB-d moodustuvad ainult väga spetsiifilistes keskkondades, mis erinevad Linnutee omast.
Andrew Fruchter kosmoseteleskoobi teadusinstituudist, selle juhtiv autor ütles: "Nende esinemine väikestes ebakorrapärastes osutab sellele, et ainult tähed, kus puuduvad rasked keemilised elemendid (vesinikust ja heeliumist raskemad elemendid), kipuvad tootma pikaajalisi GRB-sid."
See tähendab, et pikki puruneid juhtus sagedamini minevikus, kui galaktikatel polnud suurt hulka raskeid elemente. Galaktikad moodustavad järjestikuste tähepõlvkondade pideva evolutsiooni käigus raskemate keemiliste elementide varu. Varasema põlvkonna tähed, mis moodustusid enne raskemaid elemente, olid universumis ohtralt.
Autorid leidsid ka, et GRB-de asukohad erinesid supernoovade (mis on palju sagedamini esinev plahvatav täht) asukohtadest. GRB-d olid palju rohkem koondunud nende vastuvõtvate galaktikate helgeimatesse piirkondadesse, kus asuvad kõige massiivsemad tähed. Supernoovad esinevad seevastu kogu nende peremehe galaktikas.
„Avastus, et pikaajalised GRB-d asuvad nende vastuvõtvate galaktikate heledamates piirkondades, viitab sellele, et need pärinevad kõige massiivsematest tähtedest? Bf? võib-olla 20 või enam korda massiivsem kui meie Päike, ”ütles Andrew Levan Hertfordshire'i ülikoolist, uuringu kaasautor.
Rasketes elementides sisalduvad massiivsed tähed ei vallanda tõenäoliselt GRB-sid, kuna nad võivad kaotada liiga palju materjali täheliste "tuulte" tõttu nende pinnalt enne, kui need kokku varisevad ja plahvatavad. Kui see juhtub, pole tähtedel piisavalt massi jäänud musta augu tekitamiseks - see on GRB-de käivitamiseks vajalik tingimus. Varisemisest eralduv energia väljub mööda kitsast joa, nagu voolikust voolav veevool. Suunatud düüside moodustamine, mis koondavad energia piki kitsast tala, selgitaksid, miks GRB-d on nii võimsad.
Kui täht kaotab liiga palju massi, võib ta maha jätta ainult neutronitähe, mis ei saa GRB-d käivitada. Teisest küljest, kui täht kaotab liiga vähe massi, ei saa joa tähe kaudu läbi põleda. See tähendab, et eriti suure massiga tähed, mis paisavad liiga palju materjali ära, ei pruugi olla pikkade purunemiste kandidaadid. Samuti pole tähed, kes loobuvad liiga vähe materjalist.
"See on Goldilocksi stsenaarium," ütles Fruchter. "Ainult supernoovad, kelle eeldatavad tähed on kaotanud osa massist, kuid mitte liiga palju, näivad olevat kandidaadid GRB-de moodustamiseks."
„Inimesed on minevikus soovitanud, et tähtede moodustumise asukohtade jälgimiseks võiks olla võimalik kasutada GRB-sid. See ilmselgelt ei tööta universumis, nagu me praegu näeme, kuid kui universum oli noor, võisid GRB-d olla tavalisemad ja me võime neid veel kasutada, et näha esimesi tähti, mis pärast moodustuvad. Suur pauk, ”lisas Levan.
Algne allikas: RASi pressiteade
