Οι εκρήξεις ακτίνων γ (Gamma-ray bursts – GRBs) είναι εξαιρετικά έντονες πηγές ακτινοβολίας υψηλής ενέργειας, τις οποίες οι επιστήμονες ανιχνεύουν στη Γη με τη μορφή ακτίνων γ.
Ανιχνεύθηκαν για πρώτη φορά τη δεκαετία του 1960 από στρατιωτικούς δορυφόρους των ΗΠΑ που αναζητούσαν πυρηνικές εκρήξεις στη Γη και εντόπισαν φωτεινές εκλάμψεις ακτίνων γ να προέρχονται από τον ουρανό.
Δεν γνώριζαν τι ήταν, αλλά έτσι δημιουργήθηκε ο όρος. Μόνο πολύ αργότερα οι αστρονόμοι άρχισαν να κατανοούν τις φυσικές διεργασίες που θα μπορούσαν να τις προκαλούν.
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ
Το 2025, αστρονόμοι ανίχνευσαν μια έκρηξη από το διάστημα που διήρκεσε επτά ώρες, γνωστή ως GRB 250702B. Τώρα αποκαλύπτουν τις παράξενες διεργασίες πίσω από αυτή την εξαιρετική έκλαμψη.
Η Eliza Neights είναι ερευνήτρια στο Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA, που μελετά τη φυσική πίσω από τις εκρήξεις ακτίνων γ.
Το skyatnightmagazine μίλησε μαζί της γι' αυτό το απίστευτο σήμα και τι θα μπορούσε να το προκαλεί.
Πώς ανιχνεύονται οι GRBs;
Κυρίως χρησιμοποιούμε ευρείας εμβέλειας παρακολούθηση υψηλής ενέργειας, συνήθως με διαστημικά τηλεσκόπια που παρατηρούν πολύ μεγάλο μέρος του ουρανού ταυτόχρονα.
Σαρώνουν τα πάντα ταυτόχρονα και εντοπίζουν οτιδήποτε μοιάζει με φωτεινό παλμό σε σύγκριση με τον θόρυβο του υποβάθρου.
Κάνω περίπου έξι βάρδιες τον μήνα και κάθε φορά που το τηλεσκόπιο βλέπει κάτι που μοιάζει με έντονη λάμψη ακτίνων γ, στέλνει αυτόματα τα δεδομένα σε όποιον είναι σε υπηρεσία.
Είναι δική μας ευθύνη να προσδιορίσουμε τη φύση του φαινομένου και να ειδοποιήσουμε την επιστημονική κοινότητα.
Τι ανακαλύψατε;
Νωρίτερα φέτος, ανιχνεύσαμε μια έκρηξη ακτίνων γ με το όνομα GRB 250702B.
Ήμουν σε υπηρεσία τη στιγμή που το όργανο ανίχνευσε το πολύ ασυνήθιστο μοτίβο της: τρεις εκρήξεις ακτίνων γ που φαίνονταν να προέρχονται από το ίδιο σημείο στον ουρανό.
Τι είναι τόσο ιδιαίτερο στο GRB 250702B;
Είναι η μεγαλύτερης διάρκειας GRB που έχει καταγραφεί ποτέ. Συνδυάζοντας δεδομένα από πέντε τηλεσκόπια υψηλής ενέργειας, υπολογίσαμε ότι διήρκεσε περίπου επτά ώρες, ή 25.000 δευτερόλεπτα. Πρόκειται για ακραία διάρκεια.
Για να έχετε ένα μέτρο σύγκρισης, οι μέσες GRBs διαρκούν το πολύ λίγα λεπτά, και ο προηγούμενος κάτοχος του ρεκόρ ήταν περίπου 15.000 δευτερόλεπτα. Η διάρκεια του GRB 250702B δεν μπορεί να εξηγηθεί από τις γνωστές αιτίες των GRBs — απαιτεί μια νέα φυσική εξήγηση.
Τι προκαλεί συνήθως τις GRBs;
Υπάρχουν δύο διεργασίες που είναι γνωστό ότι οδηγούν σε GRBs.
Οι περισσότερες προέρχονται από την κατάρρευση ενός γρήγορα περιστρεφόμενου, πολύ μεγάλου άστρου. Αυτά τα άστρα καταρρέουν σε συμπαγή αντικείμενα, πιθανότατα μαύρες τρύπες, οι οποίες σχηματίζουν ισχυρούς πίδακες.
Ανιχνεύουμε αυτούς τους πίδακες ως εκρήξεις ακτίνων γ όταν τυχαίνει να είναι στραμμένοι προς εμάς.
Κάποιες άλλες GRBs συμβαίνουν όταν δύο αστέρες νετρονίων - πολύ πυκνά αστρικά κατάλοιπα = περιφέρονται ο ένας γύρω από τον άλλον και τελικά συγχωνεύονται.
Και πάλι, σχηματίζεται ένα συμπαγές αντικείμενο που παράγει πίδακες, τους οποίους μπορούμε να ανιχνεύσουμε.
Ποιες εναλλακτικές διεργασίες πιστεύετε ότι μπορεί να προκάλεσαν το GRB 250702B;
Εξηγείται πιο φυσικά από αυτό που ονομάζεται «συγχώνευση ηλίου» (helium merger). Πρόκειται για μια περίπτωση όπου υπάρχει μια μαύρη τρύπα με μάζα περίπου ίση με ενός άστρου και βρίσκεται σε τροχιά με ένα άστρο ηλίου.
Αυτά τα άστρα έχουν χάσει τα εξωτερικά τους στρώματα υδρογόνου, αφήνοντας έναν πυκνό πυρήνα ηλίου, και πιστεύεται ότι περνούν φάσεις διαστολής.
Όταν διαστέλλονται, η μαύρη τρύπα καταλήγει μέσα στο αστρικό περίβλημα και καταναλώνει το άστρο γρήγορα.
Ξαφνικά, όλη αυτή η στροφορμή μεταφέρεται στη μαύρη τρύπα, κάτι που μπορεί να προκαλέσει πίδακα μεγάλης διάρκειας.
Γιατί έχουν παρατηρηθεί τόσο λίγες μακράς διάρκειας εκρήξεις; Είναι σπάνιες;
Μπορεί να είναι λιγότερο συχνές από άλλους προγόνους GRBs, αλλά επίσης οι GRBs με ακραία διάρκεια είναι πιο δύσκολο να εντοπιστούν από τηλεσκόπια που αναζητούν σύντομα, φωτεινά σήματα.
Είναι επίσης πιο αμυδρές, κάτι που περιορίζει την απόσταση από την οποία μπορούμε να τις ανιχνεύσουμε.
Ποιο είναι το επόμενο ερευνητικό σας βήμα;
Συμμετέχω στο τηλεσκόπιο Compton Spectrometer and Imager (COSI), ένα τηλεσκόπιο επισκόπησης ακτίνων γ που αναμένεται να εκτοξευθεί το 2027.
Το προετοιμάζω για την ανίχνευση και ανάλυση GRBs και θέλω να βεβαιωθώ ότι είναι εξοπλισμένο ώστε να ανιχνεύει GRBs με ακραίες διάρκειες.
Ελπίζω ότι αυτό θα μας βοηθήσει να παρατηρήσουμε περισσότερες από αυτές και να κατανοήσουμε πλήρως τις φυσικές διεργασίες που κρύβονται πίσω τους.
Πηγή: skyatnightmagazine.com
